如今中国城乡居民心血管患病率不断增长，临床医学上常用于检测动脉粥样硬化的手段比如血管造影、多普勒超声、冠状动脉CT等，均需要大型医疗设备或侵入性的血液采样。开发方便、无创的动脉粥样硬化诊断方法非常重要。
近期，中国科学院长春应用化学研究所的张强研究员与中国人民解放军联勤保障部队第九八九医院全军军事训练医学研究所的常祺主任医师研制了集成式电化学传感器，可以检测汗液中的胆固醇、转铁蛋白、钾离子等三种动脉硬化标志物，进而跟踪监测心血管健康状况。相关工作以“An Integrated Sweat Sensor for Synchronous Detection of Multiple Atherosclerosis Biomarkers”为题发表在国际著名期刊AnalytICal Chemistry上。
图1 传感器与标志物监测应用示意图
该论文中描述的集成电化学传感器通过检测汗液中的胆固醇、转铁蛋白和钾离子生物标志物，提供了方便和无创的诊断动脉粥样硬化的方法。该传感器基于碳量子点与多壁碳纳米管的结合，形成具有高灵敏度和稳定性的杂化框架，碳纳米管作为导电骨架并为碳量子点的沉积提供位点，形成的导电网络成功提高了电极的灵敏度，并降低了检测限。该研究构筑了一个具有低界面电阻和高效电子转移速率常数的电极基底，为痕量汗液生物标志物的超灵敏检测提供了一个高度电化学活性的平台。
利用β-环糊精与胆固醇的分子识别反应来检测胆固醇，灵敏度和检测限分别为6.12 μA/Dec和0.42 nM；利用分子印迹技术来检测转铁蛋白，灵敏度和检测限分别为0.6 μA/Dec和6.65 ng/L；利用选择性通透膜来检测钾离子, 灵敏度和检测限分别为60.06 mV/Dec和1 μM。
该研究通过对志愿者汗液中生物标志物的检测成功展示了传感器的实用性。这种集成汗液传感器显示出作为常规和个性化监测动脉粥样硬化状况的方便和无创方法的潜力。
审核编辑：刘清
