更便宜、更快速：科学家打印出一种测量血液胆固醇的传感器设备

乌拉尔联邦大学（UrFU）的研究人员创造了一种用于测量血液胆固醇水平的全新传感器设备，该系统不使用蛋白质化合物，即酶，而被化学家用氯化铜（一种无机类似物）取代。这使得更经济地制造胆固醇测量仪成为可能，并提高了血液检测的速度、便利性和可及性。该研究的结果最近发表在《电分析化学杂志》上。

"目前使用比色法、色谱法和酶法进行胆固醇测定。然而，这些方法要么使用极具侵蚀性的试剂或复杂而昂贵的设备，要么--作为确定胆固醇水平的识别和敏感元素--使用酶--从生物体中提取的生物分子。例如，胆固醇氧化酶是由某些种类的细菌产生的。"

"另外，酶是天然的聚合物、蛋白质，因此，它们容易变性，需要一定的储存条件、温度和酸度制度。我们决定选择这种酶的非生物类似物，使胆固醇分析过程更便宜、更容易和更快。最实惠的选择之一是氯化铜，我们首先发现它对胆固醇高度敏感，"UrFU分析化学系的副教授Andrei Okhokhonin解释说。

据Andrei Okhokhonin（图）说，这些芯片是在实验室里立即打印的。

这项新技术只需要少量的血液来检测胆固醇水平。血液被放入一个含有乙腈的氯化铜溶液的分析芯片中。该芯片包括一个电极，该电极与一个提供分析结果的伏安分析器相耦合。新芯片分析胆固醇水平的能力还有一个好处，那就是包括带有分子印记的聚合物的磁性纳米粒子，这种聚合物可以选择性地吸收胆固醇，同时过滤掉血液中对血液成分很重要的其他物质。

"需要分子印记聚合物来有效分离血液中的胆固醇和其他物质。在尝试了几种方案后，我们选择了乙二醇二甲基丙烯酸酯作为交联剂，乙烯基吡啶作为功能单体。"安德烈-奥霍霍宁强调说："在磁性纳米粒子表面合成的聚合物能有效地吸附胆固醇，因此我们实现了分析过程的高选择性，因为没有其他物质的干扰。"

集成了该系统所有元素的微流控芯片是在一台3D打印机上打印的，这也促进了该设备的生产过程，使其更加快速。科学家们指出，他们进行的第一次测试不是在生物样本上，而是在模仿血清的模型溶液上。研究人员的下一阶段工作是在真实的血液样本上测试该系统。

科学家们已经进行了几年的研究，以开发无酶传感器，用于确定葡萄糖、尿素、肌酐等生物重要物质的数量。

体内含有的总胆固醇在正常范围内是一种重要的物质，没有它，身体的正常功能就不可能实现。在所有体液和组织中都可以找到一定量的胆固醇。胆固醇是细胞膜的一个强制性成分，它负责脂质生物层的有序性、紧凑性和稳定性。此外，它还参与调节细胞壁的通透性，决定哪些分子可以穿透细胞，哪些不能。

血液中胆固醇的升高是一些疾病的症状，如动脉粥样硬化、遗传性疾病、慢性肾衰竭、肾病、高血压、肝病和胰腺疾病。

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