Воскресенье - 28.02.2021 - 14:19
ГлавнаяНовостиLifestyle

Ученые разработали датчик для непрерывного мониторинга кортизола

Lifestyle
08.02.2021
92
0.0
Ученые разработали датчик для непрерывного мониторинга кортизола
Кортизол — это стероидный гормон, производимый надпочечниками из холестерина. Его секреция контролируется адренокортикотропным гормоном, который в свою очередь вырабатывается гипофизом. 

В стрессовой ситуации, кортизол начинает вырабатываться особенно активно. Он предписывает организму направлять необходимую энергию в мозг, мышцы и сердце, регулируя обмен веществ, уровень сахара в крови и артериальное давление, влияя на иммунную систему и сердечно-сосудистые функции.

Но хотя кортизол помогает нашему организму реагировать на стрессовые ситуации, у людей с хроническим стрессом организм вырабатывает слишком много кортизола, что серьезно вредит здоровью, приводя к ожирению, сердечно-сосудистым заболеваниям, депрессии или выгоранию.

Именно поэтому так важно следить за уровнем кортизола. При помощи анализа крови можно измерить его мгновенное значение, его содержание также можно установить в слюне, моче и в поту. Однако уровень кортизола зависит от циркадных ритмов и постоянно меняется, поэтому осуществлять его непрерывный мониторинг не просто.

Именно для решения этой задачи команда инженеров из Лаборатории наноэлектронных устройств EPFL (Nanolab) разработала умный пластырь с миниатюрным датчиком, который может контролировать уровень кортизола в поту в течение суток.

Пластырь содержит транзистор и электрод из графена, который благодаря своим уникальным свойствам обеспечивает высокую чувствительность. Графен функционализируется с помощью аптамеров, которые представляют собой короткие фрагменты одноцепочечной ДНК или РНК, способнын связываться с определенными соединениями. Аптамер в пластыре EPFL несет отрицательный заряд и, когда вступает в контакт с кортизолом, немедленно захватывает гормон, приближая заряд к поверхности электрода. Устройство измеряет заряд, определяя с его помощью концентрацию кортизола в поте владельца.

Это первое устройство для непрерывного мониторинга концентрации кортизола в течение циркадного цикла. С его помощью можно собирать количественные и объективные данные о некоторых заболеваниях, связанных со стрессом. Например, оно поможет врачам объективно оценить, страдает ли пациент от депрессии или эмоционального выгорания и насколько эффективно его лечение. Более того, врачи будут получать эту информацию в режиме реального времени, что станет важным шагом вперед в понимании этих болезней. 

Инженеры уже протестировали свое устройство на собственной платформе Xsensio Lab-on-SkinTM и готовятся передать его в руки медицинских работников. Команда сотрудников отделения эндокринологии, диабета и метаболизма Университетской больницы Лозанны подготовила план испытаний, в которых будут участвовать как здоровые люди, так и люди, страдающие синдромом Кушинга – состоянием, при котором организм производит слишком много кортизола, болезнью Аддисона, проявляющейся недостатком кортизола, и ожирением, связанном со стрессом. Инженеры считают, что их сенсор может внести важный вклад в изучение физиологических и патологических ритмов секреции кортизола.



Комментарии (0)

avatar