science >> Wetenschap >  >> Chemie

Ingenieurs maken een eenvoudige test die stresshormonen in zweet kan meten, bloed, urine of speeksel

Shima Dalirirad, onderzoeksassistent van de Universiteit van Cincinnati, onderzoekt een machine die teststrips print in het Nanoelectronics Laboratory van UC. Krediet:Andrew Higley/UC Creative Services

Stress wordt vaak "de stille moordenaar" genoemd vanwege de sluipende en mysterieuze effecten op alles, van hartaandoeningen tot geestelijke gezondheid.

Nu hebben onderzoekers van de Universiteit van Cincinnati een nieuwe test ontwikkeld die gemakkelijk en eenvoudig veelvoorkomende stresshormonen kan meten met behulp van zweet, bloed, urine of speeksel. Eventueel, ze hopen hun ideeën om te zetten in een eenvoudig apparaat dat patiënten thuis kunnen gebruiken om hun gezondheid te monitoren.

De resultaten zijn deze maand gepubliceerd in het tijdschrift American Chemical Society-sensoren .

"Ik wilde iets dat eenvoudig en gemakkelijk te interpreteren is, " zei Andrew Steckl, een Ohio Eminent Scholar en hoogleraar elektrotechniek aan het UC's College of Engineering and Applied Science.

"Dit geeft je misschien niet alle informatie, maar het vertelt je of je een professional nodig hebt die het kan overnemen, ' zei Stekel.

UC-onderzoekers ontwikkelden een apparaat dat ultraviolet licht gebruikt om stresshormonen in een druppel bloed te meten, zweet, urine of speeksel. Deze biomarkers voor stress worden in al deze vloeistoffen aangetroffen, zij het in verschillende hoeveelheden, zei Steckl.

"Het meet niet slechts één biomarker, maar meerdere biomarkers. En het kan worden toegepast op verschillende lichaamsvloeistoffen. Dat is wat uniek is, " hij zei.

Universiteit van Cincinnati onderzoeksassistent Shima Dalirirad, links, praat met UC-professor Andrew Steckl in zijn Nanoelectronics Laboratory. Krediet:Andrew Higley/UC Creative Services

Steckl bestudeert al jaren biosensoren in zijn Nanoelectronics Laboratory. Het nieuwste tijdschriftartikel maakt deel uit van een reeks onderzoekspapers die zijn groep heeft geschreven over biosensoren, waaronder een die een overzicht biedt van methoden voor point-of-care-diagnostiek van stress-biomarkers.

Persoonlijke ervaring met het helpen van zijn vader met een gezondheidscrisis heeft zijn onderzoek en mening medegedeeld dat een thuistest voor verschillende gezondheidsproblemen ongelooflijk nuttig zou zijn.

"Ik moest heel vaak met hem naar het lab of de dokter om tests te laten doen om zijn medicatie aan te passen. Ik dacht dat het geweldig zou zijn als hij de tests gewoon zelf kon doen om te zien of hij in de problemen zat of zich dingen verbeeldde, "Zei Steckl. "Dit vervangt geen laboratoriumtests, maar het zou patiënten min of meer kunnen vertellen waar ze zijn."

UC ontving subsidie ​​voor het project van de National Science Foundation en het US Air Force Research Lab. Steckl zei dat het leger acute stress bestudeert bij piloten en anderen die de grenzen van menselijke prestaties verleggen.

"Piloten worden tijdens missies onder enorme stress geplaatst. De grondverkeersleider wil graag weten wanneer de piloot het einde van zijn of haar vermogen heeft bereikt om de missie goed te besturen en ze eruit te halen voordat er een catastrofaal einde komt, ' zei Stekel.

Maar het UC-apparaat heeft wijdverbreide toepassingen, zei Steckl. Zijn lab jaagt de commerciële mogelijkheden na.

"Je gaat een volledig laboratoriumbloedonderzoek niet vervangen. Dat is niet de bedoeling, zei Steckl. "Maar als je de test thuis kunt doen omdat je je niet lekker voelt en wilt weten waar je aan toe bent, dit zal uitwijzen of uw toestand veel of weinig is veranderd."

UC-onderzoeksassistent Shima Dalirirad houdt een sensor omhoog in het Nanoelectronics Laboratory van UC-professor Andrew Steckl. Krediet:Andrew Higley/UC Creative Services

UC afgestudeerd Prajokta Ray, de eerste auteur van de studie, zei dat ze opgewonden was om te werken aan zo'n dringend probleem voor haar Ph.D. studies.

"Stress schaadt ons op zoveel manieren. En het besluipt je. Je weet niet hoe verwoestend een korte of lange duur van stress kan zijn, " zei Ray. "Zoveel lichamelijke kwalen zoals diabetes, hoge bloeddruk en neurologische of psychische aandoeningen worden toegeschreven aan stress die de patiënt heeft doorgemaakt. Dat is wat mij interesseerde."

Ray zei dat examens haar altijd stress gaven. Begrijpen hoe stress u individueel beïnvloedt, kan zeer waardevol zijn, ze zei.

"Stress is de afgelopen jaren een hot topic geweest. Onderzoekers hebben heel hard geprobeerd een test te ontwikkelen die goedkoop, gemakkelijk en effectief is en deze hormonen in lage concentraties detecteert, " zei zij. "Deze test heeft het potentieel om een ​​sterk commercieel apparaat te maken. Het zou geweldig zijn als het onderzoek in die richting gaat."

UC loopt voorop op het gebied van biosensortechnologie. De laboratoria onderzoeken continue zweettesten en point-of-care-diagnostiek voor alles van traumatisch hersenletsel tot loodvergiftiging.

Steckl, te, is een vooraanstaande innovator bij UC. Zijn papieren zijn meer dan 13 geciteerd, 000 keer, volgens Google Scholar. in 2016, hij gebruikte zalmsperma, een veel voorkomend bijproduct van de visserij, ter vervanging van zeldzame aardmetalen die worden gebruikt in light-emitting diodes voor een nieuw soort organische LED.

"We zijn apparaatingenieurs in hart en nieren, "Zei Steckl. "We schrikken niet terug voor dingen waar we om te beginnen niet veel van weten. Wij zoeken naar kansen. Dat is een kenmerk van elektrotechnici. We zijn niet slim genoeg om niet te gaan waar we niet zouden moeten gaan. Dat loont soms!”