Skoltech研究人員開發(fā)了一種基于熒光的傳感器原型,可以實時連續(xù)不斷地檢測皮質醇濃度,從而有助于監(jiān)測各種健康狀況。該論文發(fā)表在《塔蘭塔》雜志上。
皮質醇,一種通常被稱為“應激激素”的類固醇激素,在調節(jié)從葡萄糖水平到血壓和炎癥的一系列生理過程中起著重要作用。皮質醇水平的降低或升高與多種疾病和癥狀有關,但仍無法實現(xiàn)體內(nèi)準確,可靠的連續(xù)皮質醇監(jiān)測?,F(xiàn)有的基于實驗室的方法(例如酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA))雖然可靠,但由于樣品制備要求而無法適應實時監(jiān)控。
“首先,任何在體內(nèi)進行監(jiān)測的分析物都是一個挑戰(zhàn)。其次,皮質醇是一個相對較小的分子。最后,對小鼠/大鼠或人類患者進行血液測試始終具有破壞性。原因很簡單,因為任何此類這類測試會引發(fā)壓力并提高皮質醇濃度,從而使測試沒有定論。目標是開發(fā)一種可植入式皮質醇傳感器,該傳感器可實時工作在血流中。” Skoltech的Vladimir Drachev和北德克薩斯大學該論文的合著者解釋道。
CDMM的Drachev和他的Skoltech同事使用金納米顆粒創(chuàng)建了一種用于皮質醇監(jiān)測的免疫傳感器原型。樣品中的游離皮質醇取代了熒光標記的皮質醇和牛血清白蛋白(BSA)的復合物,后者與抗皮質醇的單克隆抗體連接并置于傳感器上的納米金“島”上??梢詫晒鉁y量為樣品中皮質醇濃度的信號。這項工作是與Yuri Kotelevtsev領導的Skoltech生物學家小組合作完成的。
在體外測試中,新傳感器顯示出最低的皮質醇檢測水平,為每毫升0.02微克,與人體血漿中的正常水平相當。在體外也證明了可逆反應。該團隊希望他們的方法能夠導致可植入傳感器的發(fā)展,該傳感器可實時連續(xù)監(jiān)測皮質醇濃度。這種可植入的傳感器看起來像是一根光纖,其末端有一根細細胞,被細針中的半透膜覆蓋。該針將具有多個內(nèi)層,并將通過光纖連接到便攜式光譜儀。
“我們需要開發(fā)一種可植入傳感器,該傳感器通過半透膜與生物流體(血液,唾液,間質液)分開。例如,這種用于測量葡萄糖的設備已經(jīng)存在。但是,仍然存在很大的挑戰(zhàn),” Drachev說。
標簽: 壓力激素
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