医生会告诉你检查你的激素水平,然后你去实验室进行血液检查——这是任何常规检查的常见情况。现在,加州理工学院科学家的一项新发明可能会使这一过程变得更容易。
他们开发了一种用作生物传感器的环,通过捕获人体汗液,可以监测特定激素的速率:雌二醇。开发该技术的研究发布在《自然纳米技术》杂志上。
一种新型传感器
在研究开始之前,研究人员就知道人们的汗液中存在生物标志物。也就是说,当有人出汗时,身体会释放出水中的某些身体物质,它们可以提供有关个人健康的某些信息。
然而,这些生物标志物通常以极低的浓度出现在汗液中。到目前为止,还没有其他传感器能够专门检测生殖激素。
为此,研究人员使用了适配体,即单链DNA或RNA的小片段。它们被设计为弯曲,以便与从小分子到毒素的各种靶标结合。
因此,为了制造雌二醇传感器,科学家们设计了一个有两层的环。首先,有识别激素的适配体。在第二种情况下,有一个金纳米颗粒的电极,上面覆盖着一种叫做MXene的材料。这种材料增强了设备的电信号。
最后,研究人员用染料标记的DNA链预加载环,该染料在电化学反应中起作用。
这样,当放在手指上时,生物传感器会产生一个小电流来开始汗液产生。然后,它将液体吸入一个小储液器中,核酸适配体将染色的DNA链交换为雌二醇。
然后,这些DNA链变得游离并加入电极,在那里染料水平被翻译用于测量激素。当用人造汗液测试时,生物传感器环只需 10 分钟即可检测到雌二醇水平。
该设备还具有监测皮肤温度、pH 值和汗液中盐浓度的传感器。因此,您可以实时校准荷尔蒙测量值。结果可在您的手机上找到。
最后,研究人员根据血液测试测试了环形测量值,结果符合预期。
科学的进步
一般来说,雌二醇是一种激素,对女性的生育能力和健康起着至关重要的作用。据研究人员称,“对提供有关人们月经和生育状况的更多信息的技术有强烈的需求。
因此,生物传感器环是一个重大突破。除了提供非侵入性替代方案外,该技术还提高了生育和女性健康检查的速度和实用性。
这一发现也可能产生其他可能性,因为适配体可以被设计成几乎可以靶向任何东西。例如,其他激素,如卵泡兴奋剂、黄体生成素、促性腺激素释放激素和黄体酮。