연구자들은 나노입자를 사용하여 잘 알려진 스트레스 바이오마커인 코르티솔 수치를 선택적으로 감지하는 센서를 개발했으며, 기존 방법보다 더 견고하다. 저렴하고 쉽게 재현할 수 있는 이 장치는 집에서 편안하게 스트레스 테스트를 하는 데 한 걸음 더 가까이 다가간다.
스트레스는 많은 사람에게 골칫거리이다. 일 , 생활 환경 또는 재정으로 인해 스트레스를 받으면 신체는 '싸움 또는 도피' 호르몬 이후 코르티솔을 급증시켜 고도로 경계 상태를 유지한다. 스트레스가 건강에 좋지 않다고 말하는 것은 진부하다 .
코르티솔은 잘 알려진 스트레스 바이오마커이므로, 그 수치를 정확하게 측정하는 센서는 스트레스를 파악하고 필요할 때 개입하는 데 중요하다. 이를 위해 Xi'an Jiaotong-Liverpool University(XJTLU)의 연구자들은 나노입자를 사용하여 저렴하고 정확한 코르티솔 감지 장치를 만들었다.
"코르티솔 수치를 정확하게 측정하는 비용 효율적이고 쉽게 재현할 수 있으며 사용하기 쉬운 진료소 검사 장치는 오랫동안 추구되어 왔습니다." XJTLU의 현재 박사 과정 학생이자 수석 기술자이자 이 연구의 주 저자인 통 지가 말했다. "코르티솔 수치를 적절하고 신속하게 진단하는 데 큰 차이를 만들어 사람들의 삶을 크게 개선할 수 있습니다."
현재의 코르티솔 감지기에는 은 전극이 포함되어 있는데, 이는 온도와 pH가 변동하는 극한 환경에서는 불안정해지는 경향이 있어 장치 수명이 짧고 상업적으로 실행 가능하지 않다.
"현재 코르티솔 검출기는 전기화학적 측정에서 쉽게 산화되고 불안정한 은 층이 있는 기준 전극을 가지고 있습니다." 지가 말했다. "이 연구에서 우리는 은 층을 덮기 위해 이리듐 산화물 나노입자를 사용했습니다. 이 수정은 진료소 장비에서 코르티솔 검출의 안정성, 감도 및 재현성을 개선합니다."
'Point-of-care' 검사는 집, 약국 또는 진료소와 같이 환자와 가까운 곳에서 분석을 실시하는 것을 의미합니다. 연구원들은 금 전극에 이리듐 산화물(IrO x )을 전기 도금하면 초고감도 코르티솔 감지가 가능하다는 것을 발견했다.
"이것은 이리듐 산화물이 이런 방식으로 사용된 첫 번째 사례입니다." XJTLU의 조교수이자 이 연구의 공동 책임 저자인 Qiuchen Dong 박사가 말했다. "저희 팀은 우리 혈액의 코르티솔 정상 범위보다 3,000배 낮은 농도에서 코르티솔 분자를 감지하는 간단하고 저렴한 코르티솔 측정 장치를 만들었습니다. 이를 통해 저희 장치는 상업적으로 사용하기에 충분히 민감합니다."
IrO x 코팅 센서의 또 다른 장점은 코르티솔과 다른 유사한 호르몬을 구별할 수 있다는 것.
"현재 솔루션의 한 가지 문제점은 코르티솔과 프로게스테론, 테스토스테론, 코르티코스테론과 같은 다른 호르몬 사이에 많은 유사성이 있다는 것입니다." XJTLU 화학과의 교수이자 연구 공동 저자인 그레이엄 도슨 박사가 말했습니다. "이는 감지기가 두 호르몬을 구별하기 어렵다는 것을 의미합니다. 우리의 이리듐 산화물 개질 전극은 서로 다른 호르몬을 구별할 만큼 선택성이 뛰어나 이 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다."
이 장치를 사용하면 집에서 스트레스 테스트를 실시하는 데 한 걸음 더 가까워질 수 있다. 해당 연구는 Talanta 저널에 게재되었다. 출처: XJTLU