手机检测尿酸？光声技术发展带动检测便携化
- 2020/12/16 15:18:14 21437
- 来源：仪器网
【仪表网 仪表产业】物质生活的改善和生活方式的改变在提高人们生活水平的同时也带来了与以往不同的疾病。高血压、高血糖、高血脂已经对现代人的健康造成了严重的威胁，在“三高”之后，高尿酸也开始产生越来越大的影响。据统计，我国大陆高尿酸血症的总体患病率为13.3%，痛风为1.1%。与高尿酸息息相关的这两种疾病已成为继糖尿病之后又一常见代谢性疾病。
然而目前我国对高尿酸血症与痛风的重视程度与糖尿病相比仍然相距甚远，在疾病的诊断、治疗及预防等方面还存在许多不足。研发更有效、更准确以及更简便的尿酸检测方式对于临床诊断、治疗以及患者的居家监测有着重要意义。
近期，Analytical Chemistry上发表了一项研究成果，我国东北大学的两位教授研发出了一种新的尿酸即时检测工具。这是一种便携式光声系统，以小型激光器、自制液体/凝胶光声池和微型麦克风为主要部件，通过光声信号分子(氧化态3,3',5,5'-四甲基联苯胺，TMB++)实现高灵敏光声检测。
光声技术是一种新型的光学衍生类检测技术，其基础是光声效应，即放在密闭容器里的试样，当用经过斩波器调制的、强度以一定频率周期变化的光照射时，容器内能产生与斩波器频率相同的声波。通过检测声波信号，光声技术就可以实现对样品的检测。
光声技术采用探测超声波来代替探测散射光子，克服了传统光谱法中散射、反射等对检测信号的干扰，同还具有样品适用范围广和检测线性范围宽等特点，因此十分适合复杂生命体液样品的分析检测。光声技术在临床检测中应用已经有了较多的研究，例如用于血糖无损检测、用于研究皮肤结构与功能以及某些皮肤常见病和皮肤肿瘤等。
在这项研究成果的原理是尿酸在尿酸酶的存在下会分解生成H2O2，然后H2O2与过氧化物酶(氯化血红素-氧化石墨烯复合材料)反应生成活性氧，从而使3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)发生电子转移，生成其氧化产物TMB++。TMB++具有强烈光吸收能力，因此可以用于光声检测。当调制光照射在滴加适量TMB++溶液的光声池时，发生光声转换过程，产生的声信号就可以被微型麦克风接收从而进行分析检测。
这项成果的成功之处不仅在于研发了稳定有效的尿酸光声定量检测技术，还在于进一步将光声分析系统小型化。该系统的主要部件仅有小型激光器、自制液体/凝胶光声池和微型麦克风，而光声信号读出工具以智能手机代替，在光声分析系统小型化道路上做出了新的突破。光声技术在尿酸检测的应用为便携式尿酸检测装置树立了一个典例，相信未来还将有更多的成果涌现。
资料来源：X-MOL
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