試薬を含まない再利用可能な電気化学アプタマーベースのコルチゾールセンサーの開発に向けて

コルチゾールなどの特定の生化学マーカーを検出することによるストレスの継続的な監視は、さまざまな疾患の早期発見において重要な役割を果たします。結合誘導の立体構造変化を含む電気化学アプタマーセンサーは、バイオマーカーの連続測定を可能にします。このコンテキストでは、連続かつリアルタイムのコルチゾール測定を可能にする試薬なしのアプタマーベースのバイオセンシングプラットフォームが開発されます。アプタマーは、センサー表面でコルチゾール結合を定量的にプローブするレドックスレポーターとして作用するメチレンブルーと共役しています。コルチゾール特異的アプタマーは、アミンおよびチオールの官能基で化学的に修飾され、それぞれ同性愛者の金電極への酸化還元レポーターの結合と付着を促進しました。センサーは、0.05 ng/mlから100 ng/mlの範囲の臨床的に意味のあるコルチゾール濃度を実現し、構造的に類似したターゲットに挑戦すると良好な選択性を提供します。試薬なしの測定能力は、希釈されていないヒト血清を使用して実証されました。新しく開発されたコルチゾールセンサーは、コルチゾール関連の臨床状態と医療治療に関する洞察を提供するための全身性コルチゾール測定を可能にすることができます。

Continuous monitoring of stress through detecting specific biochemical markers such as cortisol plays a crucial role in the early detection of various diseases. Electrochemical aptamer sensor involving binding induced conformational change allows the continuous measurement of biomarkers. A reagent-less aptamer-based biosensing platform that allows a continuous and real-time cortisol measurement is developed in this context. The aptamer is conjugated with methylene blue, which acts as a redox reporter to probe the cortisol binding quantitatively on the sensor surface. The cortisol specific aptamers were chemically modified with amine and thiol functional groups to facilitate redox reporter conjugation and attachment of aptamer to a gold electrode, respectively. The sensor achieves a clinically meaningful cortisol concentration ranging from 0.05 ng/mL to 100 ng/mL and provides good selectivity when challenged with structurally similar targets. The reagent-less measurement capability was also demonstrated using an undiluted human serum. The newly developed cortisol sensor can enable the systemic cortisol measurement for providing insights into cortisol related clinical conditions and medical treatments.