اندازه‌گیری هورمون استرس با دوربین گوشی هوشمند: نوآوری دانشگاه کالیفرنیا

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز، با ابداع یک حسگر پروتئینی نوآورانه، گامی بزرگ در زمینه تشخیص پزشکی برداشته‌اند. این فناوری جدید امکان اندازه‌گیری هورمون استرس بدن، کورتیزول، را تنها با استفاده از دوربین گوشی هوشمند و بدون نیاز به آزمایش‌های گران‌قیمت فراهم می‌کند.

کورتیزول، هورمونی حیاتی است که نقش کلیدی در تنظیم عملکردهای بدن از جمله فشار خون و متابولیسم ایفا می‌کند. هرگونه اختلال در سطح این هورمون می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای برای سلامت جسمی و روانی فرد به همراه داشته باشد.

فناوری نوین: حسگر نورافشان کورتیزول

پروفسور اندی یه (Andy Yeh)، دانشیار مهندسی بیومولکولی در دانشگاه کالیفرنیا، حسگری مصنوعی و نورافشان را توسعه داده است که به مولکول‌های کورتیزول در نمونه‌های خون یا ادرار متصل می‌شود. پس از اتصال، این حسگر نور تولید می‌کند و میزان هورمون را مشخص می‌سازد. تحقیقات منتشر شده در «Journal of the American Chemical Society» نشان می‌دهد که این تکنیک قادر است سطح کورتیزول بدن را با دقت بسیار بالایی اندازه‌گیری کند.

«سطح کورتیزول به‌صورت مستقیم قابل تشخیص است. کافی است با گوشی از آزمایش عکس بگیرید، این روش به‌سادگی در هر محیطی قابل استفاده است. این آزمایش قادر است سطح کورتیزول را در بازه‌های طبیعی، کم و زیاد با دقت بسیار بالاتری نسبت به روش‌های سنتی اندازه‌گیری کند.»

اندی یه، دانشیار مهندسی بیومولکولی

مهندسی پروتئین‌های مصنوعی: رویکردی نوین

تخصص پروفسور یه در زمینه مهندسی پروتئین‌های مصنوعی است؛ رشته‌ای که در آن پروتئین‌های کاملاً جدید از پایه طراحی و ساخته می‌شوند، به جای دستکاری پروتئین‌های طبیعی. در این پروژه، او حسگری را طراحی کرده است که با اتصال کورتیزول به آن، دو پروتئین مهندسی‌شده به یکدیگر نزدیک شده و نور تولید می‌کنند. هرچه شدت نور تولیدی بیشتر باشد، میزان کورتیزول موجود در نمونه نیز بالاتر است.

دقت و حساسیت بی‌سابقه

به گفته پروفسور یه، این اولین بیوسنسوری است که با کمک شبیه‌سازی‌های محاسباتی طراحی شده و قادر است مولکول‌های کوچک مانند کورتیزول را با حساسیت و دامنه دینامیکی بالا اندازه‌گیری کند. ثبت شدت و رنگ نور تولیدشده توسط دوربین گوشی هوشمند، دقت اندازه‌گیری سطح کورتیزول را در مقایسه با روش‌های فعلی به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

کاربرد آسان و گسترده

این دستگاه تشخیصی به شکل یک تست سریع و ساده عمل می‌کند. کافی است نمونه خون یا ادرار با حسگر مخلوط شود و سپس نتیجه مشاهده گردد. این روش به دلیل سادگی و قابلیت استفاده در هر محیطی، پتانسیل بالایی برای کاربردهای گسترده دارد.

آینده این فناوری

پروفسور یه ابراز امیدواری کرده است که این فناوری بتواند در توسعه دارو و تشخیص بیماری‌ها به کار گرفته شود و به درک و درمان مشکلات ناشی از کمبود یا افزایش کورتیزول کمک شایانی کند.