ラトガース大学ニューブランズウィック校の電気・コンピュータ工学科の研究者らは、コルチゾールレベルを正確に連続的に読み取ってリアルタイムに分析し、リストバンドに組み込むことができるバイオセンサーマイクロチップを作製しました。研究成果は、Science Advance誌に掲載されました。 "ワンステップ・ラベルフリー・ナノウェル・イムノアッセイで、血清ストレスホルモンを数分で正確に定量"
"コルチゾールをはじめとするストレスホルモンは、睡眠の質をはじめ、私たちの心身の健康のさまざまな側面を調節しています。 コルチゾールレベルが高いと、睡眠不足になり、パニック発作、心臓発作、その他の病気の原因となるストレスが増加する。現在、コルチゾールを測定するには、高価で面倒な実験室での設定が必要です。そこで、ラトガース大学率いるチームは、日常生活におけるコルチゾールの自然な変動を監視し、患者が適切なタイミングで適切な治療を受けられるようなフィードバックを提供する方法を探しました。研究者たちは、コンピューターチップの製造に使われるのと同じ技術を使用して、低レベルの生体分子を検出できる、人間の髪の毛よりも細いセンサーを作りました。"
"この研究は、実験室レベルの診断をPoint of Careや患者の自己診断に低コストで導入することを目的としており、モデル分析物としてコルチゾールを選びました。ラベルフリー技術が直面する主な課題は、測定の不一致に起因するため、分子レベルの信頼性の高い定量化には適していません。センサーの配列構造は、分析対象物の拡散と、それに続くセンサー活性領域への結合の確率を増加させる。さらに、センサープラットフォームは、電場をウェルの小さな体積に集中させ、電極の分極効果や溶液の導電性によるノイズを低減し、より正確で信頼性の高いレスポンスを生み出す。 これらのシステムは、ストレスにさらされた患者のリアルタイム分析のためにコルチゾールレベルの連続的な読み出しを可能にし、ヒトの唾液や尿などの望ましい生体流体中のコルチゾール測定に適応する大きな可能性を持っています。"
「と、ラトガース大学ニューブランズウィック校電気コンピューター工学科の博士研究員、レザ・マハムーディ（Reza Mahmoodi）氏は述べています。
このチームの新しいマイクロチップのような技術により、患者は自分のホルモンレベルをモニターし、慢性炎症、ストレス、その他の状態をより低コストで管理できるようになります。と、ラトガース大学電気・コンピューター工学科の准教授で主任研究者のMehdi Javanmard氏は述べています。
「私たちの新しいセンサーは、正確で信頼性の高い反応を示し、コルチゾールレベルを連続的に読み出してリアルタイムに分析することができます」と、彼は付け加えました。「このセンサーは、唾液や尿など他の液体中のコルチゾールの非侵襲的な測定に応用できる可能性があります。分子標識が不要なため、光学顕微鏡やプレートリーダーのような大型のかさばる機器は必要なく、読み出し装置は最終的に小さなポケットサイズの箱で測定できるもの、あるいは、いつの日かリストバンドに装着できるものになるでしょう。"と述べています。
出典
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