如今中國城鄉(xiāng)居民心血管患病率不斷增長，臨床醫(yī)學(xué)上常用于檢測動(dòng)脈粥樣硬化的手段比如血管造影、多普勒超聲、冠狀動(dòng)脈CT等，均需要大型醫(yī)療設(shè)備或侵入性的血液采樣。因此，開發(fā)方便、無創(chuàng)的動(dòng)脈粥樣硬化診斷方法至關(guān)重要。

近期，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所的張強(qiáng)研究員與中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九八九醫(yī)院全軍軍事訓(xùn)練醫(yī)學(xué)研究所的常祺主任醫(yī)師研制了一種集成式電化學(xué)傳感器，可以檢測汗液中的膽固醇、轉(zhuǎn)鐵蛋白、鉀離子等三種動(dòng)脈硬化標(biāo)志物，進(jìn)而跟蹤監(jiān)測心血管健康狀況。相關(guān)工作以“An Integrated Sweat Sensor for Synchronous Detection of Multiple Atherosclerosis Biomarkers”為題發(fā)表在國際著名期刊Analytical Chemistry上。

圖1 傳感器與標(biāo)志物監(jiān)測應(yīng)用示意圖

該論文中描述的集成電化學(xué)傳感器通過檢測汗液中的膽固醇、轉(zhuǎn)鐵蛋白和鉀離子生物標(biāo)志物，提供了一種方便和無創(chuàng)的診斷動(dòng)脈粥樣硬化的方法。該傳感器基于碳量子點(diǎn)與多壁碳納米管的結(jié)合，形成具有高靈敏度和穩(wěn)定性的雜化框架，碳納米管作為導(dǎo)電骨架并為碳量子點(diǎn)的沉積提供位點(diǎn)，形成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)成功提高了電極的靈敏度，并降低了檢測限。此外，該研究構(gòu)筑了一個(gè)具有低界面電阻和高效電子轉(zhuǎn)移速率常數(shù)的電極基底，為痕量汗液生物標(biāo)志物的超靈敏檢測提供了一個(gè)高度電化學(xué)活性的平臺。

利用β-環(huán)糊精與膽固醇的分子識別反應(yīng)來檢測膽固醇，靈敏度和檢測限分別為6.12 μA/Dec和0.42 nM；利用分子印跡技術(shù)來檢測轉(zhuǎn)鐵蛋白，靈敏度和檢測限分別為0.6 μA/Dec和6.65 ng/L；利用選擇性通透膜來檢測鉀離子, 靈敏度和檢測限分別為60.06 mV/Dec和1 μM。

此外，該研究通過對志愿者汗液中生物標(biāo)志物的檢測成功展示了傳感器的實(shí)用性。綜上所述，這種集成汗液傳感器顯示出作為常規(guī)和個(gè)性化監(jiān)測動(dòng)脈粥樣硬化狀況的一種方便和無創(chuàng)方法的潛力。

審核編輯：劉清