【分析】何穗穗/魏华/喻翠云联合团队Anal Chem：可编程微流控纸基分析装置用于多种酶活性的同时比色和光热可视化检测- 大数跨境

【分析】何穗穗/魏华/喻翠云联合团队Anal Chem：可编程微流控纸基分析装置用于多种酶活性的同时比色和光热可视化检测

X-MOL资讯

2024-07-12

导读：南华大学魏华/何穗穗/湖南省中医药研究院喻翠云团队开发了一种智能手机辅助的可编程微流控纸基分析装置（μPADs），该装置能够利用比色和光热信号同时、准确、可视化定量检测碱性磷酸酶（ALP）和丁酰胆碱酯

酶作为重要的生物催化剂，其表达水平与活体的生理功能密切相关。酶活性异常往往是临床诊断各种疾病的关键指标。开发多种酶活性的同时便携式检测对于疾病筛查和预后评估具有重要意义。然而，目前传统方法存在成本高、操作繁琐、依赖大型仪器等问题，无法满足快速、准确、现场检测多种酶活性的实际需求。

针对这些难题，南华大学魏华/何穗穗/湖南省中医药研究院喻翠云团队开发了一种智能手机辅助的可编程微流控纸基分析装置（μPADs），该装置能够利用比色和光热信号同时、准确、可视化定量检测碱性磷酸酶（ALP）和丁酰胆碱酯酶（BChE）。具体来说，该μPADs传感平台的操作由两个连续步骤组成。首先，利用钴掺杂介孔氧化铈（Co-m-CeO₂）优异的类过氧化物酶活性在中性条件下催化分解H₂O₂，从而有效地将无色的3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）转化为蓝色的氧化TMB（oxTMB）。随后将ALP或BChE添加到各自的底物中产生还原性物质，可以在一定程度上抑制oxTMB的转化，从而降低oxTMB的比色和光热信号（图1）。

图1. 可编程μPADs用于ALP和BChE比色和光热检测示意图

值得注意的是，这两步生物酶-纳米酶级联反应有力地支持了该平台的简便性和良好的可加工性，促使其对ALP和BChE的检测限较低，其中BChE的检测限比其他纸基检测方法低一个数量级（图2）。通过对临床血清样本的分析，进一步证明了该平台的实用性和高效性。该创新平台作为一种简单而强大的方法可以同时、准确、现场可视化检测真实样品中的多种酶活性，表现出巨大的应用潜力。

图2. Co-m-CeO₂ + TMB + H₂O₂体系随ALP和BChE浓度增加的比色响应信号（ALP: a−c; BChE: g−i）和光热响应信号（ALP: d−f; BChE: j−l）

这一成果近期发表在Anal. Chem.上，文章的共同第一作者为南华大学药学院李凯玲和王俊，共同通讯作者为南华大学药学院何穗穗博士、魏华教授和湖南省中医药研究院喻翠云教授。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

A Programmable Microfluidic Paper-Based Analytical Device for Simultaneous Colorimetric and Photothermal Visual Sensing of Multiple Enzyme Activities

Kailing Li^#, Jun Wang^#, Jieqiong Wang, Zhi Zheng, Xinping Liu, Jikai Wang, Chenjing Zhang, Suisui He*, Hua Wei*, Cui-Yun Yu*

Anal. Chem., 2024, DOI: 10.1021/acs.analchem.4c02389

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