میکروچیپ اندازه‌گیری هورمون استرس

فرادید | دانشمندان همواره به دنبال سریع‌ترین و ایمن‌ترین راه برای تشخیص آنچه در بدن اتفاق می‌افتد بوده‌اند؛ این بدان معناست که می‌توان مشکلات را زودتر مشاهده کرد و به طور موثرتری مدیریت کرد.

به این منظور، میکروچیپ جدیدی توسط محققان ساخته شده است که می‌تواند سطح هورمون استرس را از یک قطره خون در بدن ارزیابی کند. با همان فرآیند‌های ساخته شده برای ساخت تراشه‌های رایانه‌ای، بسیار ارزان‌تر و ساده‌تر از آزمایش‌های پیچیده آزمایشگاهی است که امکان جایگزینی آن را دارد.

به گزارش فرادید؛ هورمون استرس خاصی که این تحقیق بررسی می‌کند کورتیزول است که با تنظیم بسیاری از جنبه‌های مختلف سلامت جسمی و روانی مرتبط است. به عنوان مثال، سطح بالای کورتیزول می‌تواند منجر به ضعف در خواب و حملات هراس (پنیک) شود.

مهندس برق و کامپیوتر، رضا محمودی، از دانشگاه راتگرز می‌گوید: «استفاده از نانوحسگر‌ها به ما این امکان را می‌دهد که مولکول‌های کورتیزول را مستقیماً بدون نیاز به سایر مولکول‌ها یا ذرات که به عنوان برچسب استفاده میشوند، تشخیص دهیم.»

از برچسب‌های فلورسنت اغلب برای برچسب گذاری مولکول‌ها برای شناسایی آسان استفاده می‌شود، اما این نانوحسگر‌ها - نازک‌تر از موی انسان - قادرند بدون آن‌ها عمل کنند. در عوض آن‌ها از فرایندی به نام امپدانس یا مقاومت در برابر جریان الکتریکی استفاده می‌کنند، در این حالت بین دو الکترود انباشته عمودی.

برای آزمایش میزان عملکرد خوب، میکروچیپ قبل از استفاده برای تجزیه و تحلیل نمونه خون ۶۵ فرد مبتلا به آرتریت روماتوئید، در آزمایشات مختلفی قرار گرفت. میزان تشخیص کورتیزول تقریباً به اندازه استاندارد طلای فعلی، آزمایش سنجش ایمنی جاذب مرتبط با آنزیم (ELISA) قابل اعتماد بود.

این میکروچیپ‌ها نه تنها می‌تواند که سطح کورتیزول را به سرعت و با کمترین میزان کنترل کنند، بلکه می‌توانند برای گرفتن چندین تست در طول روز مورد استفاده قرار گیرند. آزمایشات به طور بالقوه می‌تواند در خانه و بدون مراجعه به کلینیک یا بیمارستان انجام شود.

مهندس برق و کامپیوتر مهدی جوانمرد، از دانشگاه راتگرز، می‌گوید: «سنسور جدید ما یک پاسخ دقیق و قابل اعتماد ایجاد می‌کند که امکان بازخوانی مداوم سطح کورتیزول را برای تجزیه و تحلیل در زمان واقعی فراهم می‌کند.»

«این میکروچیپ توانایی زیادی دارد که با اندازه گیری غیر تهاجمی کورتیزول در مایعات دیگر مانند بزاق و ادرار سازگار شود.»

تجزیه و تحلیل در زمان واقعی به این معنی است که می‌توان مشکلی را در همان لحظه مشاهده کرد که در غیر اینصورت اثرات آن از بین می‌رود. از دستگاهی مانند این نیز می‌توان برای نظارت بر اثربخشی درمان‌ها استفاده کرد - مثلاً آیا دارویی سطح هورمون را کنترل می‌کند یا نه.

کورتیزول یک اندازه گیری واقعا مفید برای میزان استرس در بدن است، اما زمینه گسترش این نوع حسگر‌ها و آزمایشات برای جستجوی سایر نشانگر‌های زیستی نیز وجود دارد. ما چندین روش مشابه را در سال‌های اخیر دیده ایم، از جمله نمونه‌ای برای اختلالات خلقی.

هنوز این تکنیک و میکروچیپ خاص، در ابتدای راه است و لازم است قبل از آماده شدن برای پخش، روی نمونه‌های خون بیشتری آزمایش شود، اما به آینده‌ای اشاره دارد که می‌توان عملکرد‌های کلیدی بدن را بسیار راحت و ارزان کنترل کرد.

مهدی جوانمرد می‌گوید: «اینکه نیازی به برچسب‌های مولکولی نیست، بدین معناست که نیازی به ابزار‌های بزرگ حجیم مانند میکروسکوپ‌های نوری و صفحه ریدر‌ها هم نیست؛ بنابراین ابزار بازخوانی چیزی است که می‌توانید در نهایت در به اندازه یک جعبه کوچک جیبی باشد یا حتی روزی روی مچ بند قرار بگیرید.»

این تحقیق در Science Advances منتشر شده است.