4 Minute
O descoperire portabilă în măsurarea hormonului de stres
Un biosenzor recent dezvoltat, construit din proteine proiectate computațional, poate detecta cortizolul — principalul hormon al stresului din organism — cu sensibilitate comparabilă cu cea de laborator și poate traduce acel semnal într-un rezultat vizibil luminiscent pe care o cameră de smartphone îl poate capta. Cortizolul reglează tensiunea arterială, metabolismul și răspunsurile imune, iar nivelurile anormale de cortizol sunt asociate cu afecțiuni ce variază de la tulburări ale glandelor suprarenale la stres cronic și depresie. Facilizarea unei măsurări precise a cortizolului ar putea îmbunătăți diagnosticul și monitorizarea acestor condiții.
Un biosenzor revoluționar alimentat de design proteic și camere de smartphone ar putea transforma modul în care măsurăm hormonul de stres al corpului, cortizolul, aducând precizie de laborator la testarea la punctul de îngrijire. Credit: Shutterstock
How the sensor works: engineered proteins and luminescent reporting
Acest senzor a fost creat folosind design proteic computațional ghidat de AI pentru a construi proteine noi de la zero, în loc să refolosească pe cele naturale. În prezența cortizolului într-un volum mic de sânge sau urină, două componente proteice proiectate sunt atrase una către cealaltă. Proximitatea lor declanșează un semnal luminescent: cu cât emisia este mai intensă, cu atât concentrația de cortizol este mai mare. Un studiu evaluat de colegi în Journal of the American Chemical Society a validat senzorul pe întregul interval fiziologic relevant pentru sănătatea umană.
Laboratorul lui Andy Yeh, asistent universitar în inginerie biomoleculară la UC Santa Cruz, se concentrează pe designul proteinelor artificiale. Credit: Impact Creative for UC Santa Cruz
Andy Yeh, asistent universitar în inginerie biomoleculară la UC Santa Cruz, a demonstrat că o cameră standard de smartphone, împreună cu o aplicație simplă, poate cuantifica intensitatea luminoasă și o poate converti într-o concentrație hormonală. Deoarece citirea este optică, abordarea elimină dependența de instrumente de laborator costisitoare, păstrând în același timp o sensibilitate ridicată și un interval dinamic larg — capabil să raporteze cantitativ valori de cortizol scăzute, normale și crescute.
Point-of-care use, advantages and future prospects
Testul conceput este de tip „mix-and-read” — similar ca flux de utilizare cu multe teste rapide antigenice. O picătură de sânge sau de urină se amestecă cu soluția biosenzorului, se lasă să reacționeze și se fotografiază cu telefonul. Software-ul interpretează intensitatea și culoarea luminii pentru a furniza o valoare a cortizolului potrivită pentru monitorizare clinică sau la domiciliu. Acest diagnostic portabil și cu cost redus ar putea susține gestionarea bolilor cronice, studiile fiziologiei stresului și dezvoltarea de medicamente, unde sunt necesare măsurători hormonale precise și frecvente.
Yeh observă că 'ieșirea senzorului constă în emisii de lumină, deci, practic, poți pur și simplu să faci o poză testului cu smartphone-ul tău', subliniind compatibilitatea designului cu lucrul pe teren. Echipa intenționează să rafineze integrarea dispozitivului, robustețea față de diverse matrici și traseele de reglementare pentru a avansa către implementarea clinică.
Concluzie
Designul proteic computațional combinat cu imagistica prin smartphone oferă o cale practică pentru a democratiza testarea cortizolului. Prin furnizarea de rezultate cantitative comparabile cu cele de laborator la punctul de îngrijire, acest biosenzor ar putea transforma modul în care clinicienii și indivizii monitorizează sănătatea legată de stres și ar putea accelera cercetarea în tulburările asociate dezechilibrului de cortizol.
Sursa: scitechdaily
Comentarii