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更便宜、更迅速:科學(xué)家打印出一種測(cè)量血液膽固醇的傳感器設(shè)備

2022-12-21 15:58 IT之家

導(dǎo)讀:烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)(UrFU)的研究人員制作了一種用于測(cè)量血液膽固醇水平的全新傳感器設(shè)備。

12 月 18 日消息,烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)(UrFU)的研究人員制作了一種用于測(cè)量血液膽固醇水平的全新傳感器設(shè)備。該系統(tǒng)不使用蛋白質(zhì)化合物(一種酶),而是用氯化銅(一種無機(jī)類似物)取代。這使得更經(jīng)濟(jì)地制造膽固醇測(cè)量?jī)x成為可能,并提高了血液檢測(cè)的速度、便利性和可及性。該研究的結(jié)果最近發(fā)表在《電分析化學(xué)雜志》上。

UrFU 分析化學(xué)系的副教授 Andrei Okhokhonin 稱:“目前使用比色法、色譜法和酶法進(jìn)行膽固醇測(cè)定。然而,這些方法要么使用極具侵蝕性的試劑或復(fù)雜而昂貴的設(shè)備,要么使用從生物體中提取的生物分子。例如,膽固醇氧化酶是由某些種類的細(xì)菌產(chǎn)生的?!?/p>

他補(bǔ)充道:“另外,酶是天然聚合物、蛋白質(zhì),因此,它們?nèi)菀鬃冃裕枰欢ǖ膬?chǔ)存條件、溫度和酸度制度。我們決定選擇這種酶的非生物類似物,使膽固醇分析過程更便宜、更容易和更快。最實(shí)惠的選擇之一是氯化銅,我們首先發(fā)現(xiàn)它對(duì)膽固醇高度敏感。”

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集成了該系統(tǒng)所有元素的微流控芯片在一臺(tái) 3D 打印機(jī)上打印出來

這項(xiàng)新技術(shù)只需要少量的血液來檢測(cè)膽固醇水平。血液被放入一個(gè)含有乙腈中的氯化銅溶液的分析芯片中。該芯片包括一個(gè)電極,該電極與一個(gè)提供分析結(jié)果的伏安分析器相耦合。這種新的芯片分析膽固醇水平的能力還有一個(gè)好處,那就是包括帶有分子印記的聚合物的磁性納米粒子,可以選擇性地吸收膽固醇,同時(shí)過濾掉血液中對(duì)血液成分很重要的其它物質(zhì)。

集成了該系統(tǒng)所有元素的微流控芯片是在一臺(tái) 3D 打印機(jī)上打印出來的,這也促進(jìn)了該設(shè)備的生產(chǎn)過程,使其更加快速??茖W(xué)家們指出,他們進(jìn)行的第一次測(cè)試不是在生物樣本上,而是在模仿血清的模型溶液上。研究人員的下一階段工作是在真實(shí)的血液樣本上測(cè)試該系統(tǒng)。

科學(xué)家們已經(jīng)進(jìn)行了幾年的研究,以開發(fā)無酶?jìng)鞲衅?,用于確定葡萄糖、尿素、肌酐等生物重要物質(zhì)的數(shù)量。

IT之家了解到,體內(nèi)含有的膽固醇是一種重要的物質(zhì),沒有它身體的正常功能就不可能實(shí)現(xiàn)。在所有體液和組織中都可以找到一定量的膽固醇,膽固醇是細(xì)胞膜的一個(gè)必要成分,膽固醇還參與調(diào)節(jié)細(xì)胞壁的通透性,決定哪些分子可以穿透細(xì)胞,哪些不能。

血液中膽固醇的升高可能代表身體出現(xiàn)了一些疾病,如動(dòng)脈粥樣硬化、遺傳性疾病、慢性腎衰竭、腎病、高血壓、肝病和胰腺疾病。