喀拉拉中央大學(xué)(Central University of Kerala，CUK)的博士研究人員團隊開發(fā)了一種自我檢測試劑盒，用于檢測尿液和血清中的鈉（Na?）濃度，這可能會徹底改變臨床診斷。

據(jù)麥姆斯咨詢報道，基于納米技術(shù)的鈉傳感器是Neeli Chandran博士學(xué)業(yè)研究的一部分，其相關(guān)研究成果現(xiàn)已發(fā)表在Nature旗下的《Scientific Reports》上。

Chandran博士的指導(dǎo)老師——喀拉拉中央大學(xué)物理系的Swapna Nair教授表示：“就目前而言，如果我們想要進行電解質(zhì)檢測，只能選擇去（臨床）實驗室，以確定我們體內(nèi)是否存在鈉失衡。這項檢測將至少花費150盧比，但我們的試紙只需20盧比。如果能以商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，它將會更加便宜。”

鈉傳感器是喀拉拉中央大學(xué)物理系及生物化學(xué)與分子生物學(xué)系的合作成果。糖尿病和腎病患者容易出現(xiàn)鈉失衡，這會引發(fā)一系列嚴重問題，如惡心、頭痛、疲勞、記憶力減退、肌肉無力、痙攣、癲癇發(fā)作和心臟問題。患者也可能表現(xiàn)出行為異常、昏厥甚至陷入昏迷。因此更早期和簡易的鈉失衡檢測方法可以挽救生命。

四年嚴謹?shù)墓ぷ?/p>

Chandran博士和博士學(xué)者Prajith J以及Manikanta B在Swapna Nair教授的實驗室花了四年時間開發(fā)鈉檢測試劑盒，該實驗室專門進行生物傳感器、物聯(lián)網(wǎng)傳感器、磁場傳感器、光學(xué)、紫外和紅外傳感器研究。

Nair教授表示：“基于試紙的鈉傳感器敏感材料是通過將姜黃素（一種源自姜黃的化學(xué)物質(zhì)）涂覆在3~9nm厚的銅粒子上制成的。姜黃素涂層保護納米銅粒子不被氧化。最終合成的產(chǎn)品是一種稱為量子點的類似墨水的溶液，我們用它來印刷試紙。價值10000盧比的量子點可以用于500條試紙的印刷，即一條試紙20盧比。該試紙與尿液或血清中的鈉發(fā)生反應(yīng)，并根據(jù)鈉濃度產(chǎn)生獨特的顏色。我們開發(fā)了一個包含九種顏色的圖表，供用戶與他們的試紙進行比對。每種顏色都給出了他們尿液或血清中鈉濃度的范圍。”

姜黃素涂覆銅粒子的示意圖及其X射線衍射圖、FTIR光譜

基于試紙比色的鈉傳感器檢測鈉濃度的工作原理

Chandran博士的共同指導(dǎo)老師——Pilankkata教授補充道：“如果采用尿液檢測，鈉濃度水平應(yīng)高于每升20毫當量（mEq/l）；而采用血清檢測，鈉濃度水平應(yīng)在135至145mEq/l之間，如果低于135的話稱為低鈉血癥。”

納米技術(shù)社群在線平臺AZoNano評議了Chandran等發(fā)表在《Scientific Reports》上的論文，并表示：“這款鈉傳感器的開發(fā)具有高度的臨床相關(guān)性。雖然離子選擇性電極和離子色譜等鈉濃度檢測方法可以給出準確的結(jié)果，但它們的高成本、技術(shù)的復(fù)雜性和高樣品質(zhì)量要求限制了其日常使用。基于試紙的鈉傳感器是具有成本效益、用戶友好的替代品，可以快速產(chǎn)生檢測結(jié)果。”

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41598-022-09852-z

審核編輯 ：李倩