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IT之家 8 月 27 日消息，一種基于蛋白質的生物傳感器可實現皮質醇的高精度檢測，且能與智能手機兼容，大幅提升了壓力測試的可及性。
據IT之家了解，皮質醇在調節人體關鍵生理功能（如血壓、新陳代謝）中發揮核心作用，這種“壓力激素”的分泌異常可能引發多種健康問題。傳統的皮質醇檢測需前往醫院或其他臨床機構，而近期人工生物傳感器技術取得突破性進展，不僅讓即時檢測成為可能，檢測結果的準確性也優于現有方法。 加州大學圣克魯茲分校生物分子工程助理教授安迪?葉（Andy Yeh）研發出一種發光人工傳感器，能與血液或尿液中的皮質醇分子結合。結合后，傳感器會發出光線，光線強度可反映皮質醇的濃度。發表于《美國化學會志》的一項研究證實，該方法能在與人體健康相關的全濃度范圍內，可靠地測皮質醇水平。 安迪?葉表示，這種傳感器可與智能手機攝像頭搭配使用，無論是在家中還是在診所，都能完成皮質醇檢測。該方案兼具高靈敏度與經濟性，無需依賴昂貴的實驗室設備，讓精準的激素監測變得更易實現。 安迪?葉專攻人工蛋白工程領域，該領域借助人工智能輔助的計算設計技術，創造全新蛋白質，而非對自然界中已存在的蛋白質進行改造。 在此次研究中，他研發的蛋白質生物傳感器具有特殊機制：當皮質醇與之結合時，兩種經人工設計的蛋白質會在分子層面相互靠近，這種相互作用會產生光信號 —— 光線越亮，表明皮質醇水平越高。 據安迪?葉介紹，這是首個通過純計算設計研發的生物傳感器，且能以極高的靈敏度和動態范圍檢測小分子分析物。通過攝像頭測量發光強度與顏色，其檢測靈敏度遠超現有檢測方法。 這種新型診斷工具采用“混合即讀”模式，與新冠病毒鼻拭子快速檢測的操作方式類似：只需一滴血液或尿液，與含有生物傳感器的溶液混合，再通過智能手機攝像頭和配套應用，即可將光信號轉化為皮質醇濃度的直接數據。 “信號可直接讀取 —— 傳感器的輸出形式就是發光，所以本質上只需用智能手機給檢測樣本拍張照就行，”安迪?葉說，“理想情況下，這種檢測方式非常適合現場使用。” 該檢測方法的高靈敏度是對傳統檢測的重大突破 —— 傳統檢測在皮質醇水平超出正常范圍時，往往無法提供足夠精準的定量結果。而安迪?葉研發的方案擁有更寬的動態檢測范圍，無論是皮質醇水平正常、偏低還是偏高，都能給出定量數據。 “與目前醫院使用的標準檢測方法相比，這種傳感器的靈敏度要高得多，”安迪?葉表示，“其動態檢測范圍也遠超傳統檢測手段。” 未來，安迪?葉期望這項技術能應用于藥物研發或疾病診斷領域，助力深入了解皮質醇分泌不足或過量引發的健康問題，并為相關疾病的治療提供支持。 |
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