Protein tabanlı yeni bir biyosensör, kortizolü yüksek doğrulukla ölçebiliyor ve akıllı telefon uyumluluğu sayesinde stres testlerini çok daha erişilebilir hale getiriyor.
Kortizol, kan basıncı ve metabolizma gibi hayati vücut işlevlerini düzenlemede kilit bir rol oynuyor. Bu stres hormonundaki bozulmalar, çeşitli sağlık sorunlarına yol açabiliyor.
Geleneksel olarak kortizol ölçümü, bir doktor muayenehanesine veya klinik tesislere gitmeyi gerektiriyordu. Ancak yapay biyosensör teknolojisindeki son gelişme, mevcut yöntemlerden daha hassas sonuçlar sağlayarak nokta-test (point-of-care) yaklaşımını mümkün kılıyor.
California Üniversitesi Santa Cruz’dan biyomoleküler mühendislik doçenti Andy Yeh, kortizol moleküllerine bağlanan ve bağlandığında ışık üreten yapay bir sensör geliştirdi. Üretilen ışık, hormonun yoğunluğunu ortaya çıkarıyor.
Journal of the American Chemical Society dergisinde yayımlanan bir araştırma, bu yöntemin insan sağlığı için kritik tüm kortizol seviyelerini güvenilir biçimde tespit edebildiğini doğruladı.
Yeh, sensörün akıllı telefon kamerasıyla eşleştirilebileceğini ve böylece ölçümlerin evde ya da klinikte yapılabileceğini gösterdi. Bu yaklaşım, yüksek hassasiyet ile uygun fiyatı birleştiriyor, pahalı laboratuvar ekipmanına olan ihtiyacı ortadan kaldırıyor.
Yeh, doğada var olan proteinleri değiştirmek yerine yapay zekâ tabanlı hesaplamalı tasarımla sıfırdan yeni proteinler üretiyor.
Bu projede, kortizol bağlandığında iki yapay proteinin moleküler düzeyde birbirine yaklaşmasını sağlayan bir biyosensör tasarladı. Bu etkileşim, ışık sinyali üretiyor: ışık ne kadar parlaksa kortizol seviyesi o kadar yüksek.
Yeh’in bilgisine göre bu, tamamen hesaplamalı olarak tasarlanmış ve küçük molekülleri yüksek hassasiyetle tespit edebilen ilk biyosensör olma özelliğini taşıyor.
Yeni tanı aracı, Covid-19 hızlı testlerine benzer şekilde, “karıştır ve oku” formatında olacak.
Bir damla kan ya da idrar, biyosensör içeren solüsyonla karıştırılıyor.
Ardından akıllı telefon kamerası ve uygulaması, yayılan ışığı ölçerek doğrudan kortizol seviyesini gösteriyor.
Yeh:
“Sinyali doğrudan okuyabiliyorsunuz. Sensörün çıktısı ışık, yani aslında sadece akıllı telefonunuzla testin fotoğrafını çekiyorsunuz. Bu da sahada kullanılabilirliği artırıyor.”
