Искусственный датчик белка предлагает новый способ измерения кортизола с помощью смартфона

Кортизол является важным гормоном, который регулирует многие важные функции организма, такие как кровяное давление и метаболизм, а дисбаланс этого гормона стресса может привести к проблемам со здоровьем.

Традиционно уровень кортизола должен быть измерен в кабинете врача или в других клинических условиях. Но новый прогресс в дизайне искусственных биосенсоров прокладывает путь для тестирования и диагнозов с гораздо большей точностью, чем в настоящее время доступно.

Энди Йе, доцент кафедры биомолекулярной инженерии в Калифорнийском университете в Санта -Круз, изобрел искусственный, люминесцентный датчик, который связывается с кортизолом в крови или моче, а затем испускает свет, чтобы указать уровни гормона стресса в организме. Новое исследование в Журнал Американского химического общества демонстрирует, что этот метод может обнаружить кортизол на всех уровнях, имеющих отношение к здоровью человека.

YEH продемонстрировал, что этот биосенсор может использоваться в сочетании с камерой на смартфоне, чтобы люди могли измерить уровни кортизола в домашних условиях или в клинике, с высоким уровнем чувствительности и без дорогостоящего инструментов лаборатории, значительно расширяя доступ к точному измерению этого важного индикатора здоровья.

Спроектирован с нуля

Yeh является экспертом в области искусственного дизайна белка, методики, которая использует вычисления под управлением AI для полностью проектирования белков с нуля. Это варьируется от традиционных подходов, которые модифицируют белки, обнаруженные в мире природы.

Чтобы создать новую систему обнаружения для кортизола, YEH разработал биосенсор на основе белка, в котором гормон стресса запускает два разработанных белка, которые приближаются друг к другу на молекулярном уровне. Этот процесс приводит к световому излучениям, с большим количеством света, указывающего на большее количество кортизола.

Насколько известно, это первый пример полностью разработанного вычислительно разработанного биосенсора, который может работать с такой высокой чувствительностью и динамическим диапазоном для обнаружения малого молекул -аналита. Использование камеры для измерения количества и цвета света позволяет читать уровни кортизола с большей чувствительностью, чем текущие тесты.

Точка зрения

Этот новый диагностический инструмент будет в формате «микш и чтения», признанного методом, используемым в быстрых тестах на носовом мазке Covid-19. Тест требует лишь капли крови или мочи, которая смешивается с раствором, который содержит биосенсор. Затем камера и приложение смартфона могут перевести свет, излучаемый в прямом измерении уровней кортизола.

«Вы можете напрямую прочитать сигнал – вывод датчика – это световые выбросы, поэтому по сути вы можете просто сфотографировать тест со своим смартфоном», – сказал Yeh. «В идеале, это действительно совместимо с полевым».

Динамические результаты

Высокий уровень чувствительности теста является обширным улучшением по сравнению с традиционными тестами, которые обычно не дают достаточных количественных результатов, когда за пределами нормального диапазона кортизола. Решение YEH охватывает более широкий динамический диапазон, предлагая количественные результаты для здоровых, слишком низких и повышенных уровней кортизола.

Этот датчик очень, очень чувствителен по сравнению с текущими стандартными методами, используемыми в больнице. Динамический диапазон огромный по сравнению с традиционным анализом ».

Энди Йе, доцент кафедры биомолекулярной инженерии в Калифорнийском университете, Санта -Крус

В будущем Yeh предполагает, что эта технология также может использоваться в разработке лекарств или диагностике, чтобы лучше понять и лечить проблемы со здоровьем, возникающие в результате дефицита или избытков кортизола.

Это исследование было поддержано финансированием Национального института здравоохранения национального института биомедицинской визуализации и биоинженерии, инициативы Чан Цукерберг и старта-фонда UC Santa Cruz.

Те, кто заинтересован в лицензировании, могут связаться с директором по инновационным переводу Джеффа Джексона: [email protected]Полем

Источник:

Калифорнийский университет – Санта -Крус

Ссылка на журнал:

Chen, Jy-H., Et al. (2025). De novo дизайн высокопроизводительных люминесцентных биосенсоров кортизола. Журнал Американского химического обществаПолем doi.org/10.1021/jacs.5c05004Полем

1753801013
#Искусственный #датчик #белка #предлагает #новый #способ #измерения #кортизола #помощью #смартфона
2025-07-29 14:34:00