나노기술 및 정책 정보

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러시아 Skoltech 연구진은 다양한 건강 상태를 모니터링하는 데 도움이 될 수 있는 실시간 코티솔 농도를 지속적으로 감지하는 형광 기반 센서 프로토 타입을 개발함.

일반적으로 "스트레스 호르몬"으로 알려진 스테로이드 호르몬인 코티솔은 포도당 수준에서 혈압 및 염증에 이르는 다양한 생리적 과정을 조절하는 데 중요한 역할을 함. 코티솔 수치의 감소 또는 상승은 다양한 질병 및 증상과 관련이 있지만 정확하고 신뢰할 수 있는 생체 내 지속적인 코티솔 모니터링은 아직 부족함. 효소 연결 면역 흡착 분석(ELISA)과 같은 기존 실험실 기반 분석법은 그 자체로 신뢰할 수 있으며 샘플 준비 요구 사항으로 인해 실시간 모니터링에 적용할 수 없음.

연구진은 금 나노입자를 사용하여 코티솔 모니터링을 위한 프로토 타입 면역 센서를 만들었음. 샘플의 유리 코티솔은 형광으로 표시된 코티솔과 소 혈청 알부민(BSA) 복합체를 대체함. 이 복합체는 코티솔에 대한 단일 클론 항체에 부착되어 센서의 나노규모 금 “섬”에 놓임. 형광은 샘플의 코티솔 농도 신호로 측정할 수 있음.

새로운 센서는 인간 혈장에서 정상 수준에 필적 밀리리터 당 0.02 마이크로 그램의 코티솔 검출의 낮은 수준을 보였음. 가역적 반응은 시험관 내에서도 입증되었음. 연구진은 그들의 접근 방식이 코티솔 농도를 실시간으로 지속적으로 모니터링하기 위한 이식형 센서 개발로 이어질 수 있기를 희망함. 이러한 이식형 센서는 얇은 바늘에 놓인 반투막으로 덮인 끝에 모세관 셀이 있는 광섬유처럼 보임. 이 바늘은 여러 개의 내부 레이어를 가지며 광섬유를 통해 휴대용 분광계에 연결됨.

본 연구 성과는 Talanta ("Surface-specific washing-free immunosensor for time-resolved cortisol monitoring")에 게재됨.