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仪表网 研发快讯】近期，中国科学院合肥物质院固体所蒋长龙研究员团队在荧光非侵入式可视化监测方面取得新进展。研究团队利用铕-镝金属有机框架(Eu-Dy MOF)凝胶构建了一种非侵入式可穿戴眼贴荧光
传感器，并将其与智能手机的颜色识别功能相结合，实现对泪液中关键标志物溶菌酶的分析和监测。相关研究成果发表在Analytical Chemistry上。
溶菌酶(Lysozyme)因其优异的抗菌活性被称为“人体自身的抗生素”。作为泪液中的重要功能蛋白质，溶菌酶已成为许多眼部疾病的潜在生物关键标志物。随着社会的发展以及公众健康意识的提升，迫切需要建立泪液中溶菌酶的快速检测体系及非侵入式传感装置，这对泪液溶菌酶监测技术提出了更高的要求。传统的检测溶菌酶的方法虽然准确度高，但需借助大型仪器，操作复杂、专业性强、时间成本高，并且需要在医疗机构完成，这些限制了其在日常健康监测中的应用。相较而言，荧光法及其衍生出的光学传感器凭借其简单、快速、高灵敏度和易于可视化等优势受到了越来越多的关注，为建立快速、便捷、无创的泪液检测体系提供了新方案。
针对这一需求，研究团队成功开发出非侵入式荧光可视化检测新方法，拓展了眼贴荧光传感器的应用范围。该研究首先利用集成在眼贴传感器上的功能化Eu-Dy MOF凝胶探针作为传感单元，通过贴合在眼睛下方皮肤的眼贴收集分泌的泪液，再利用智能手机的拍照功能采集眼贴感应区在紫外灯激发下产生的颜色信号，最后通过手机颜色识别软件进行分析。特别值得注意的是，由成核-生长机制形成的Eu-Dy MOF凝胶会与溶菌酶结合形成复合物，静态猝灭机制和局部电子转移将猝灭其蓝色荧光。研究结果表明，基于Eu-Dy MOF凝胶探针的眼贴荧光传感器的检测限为1.5 nM，可实现对泪液样品中溶菌酶含量的持续监测。
该研究中开发的眼贴荧光传感器为非侵入式泪液溶菌酶检测开辟了新途径，进一步推动功能化MOFs荧光传感器在个人健康监测、疾病预警及诊疗领域的广泛应用。
上述研究工作得到了国家重点研究与发展计划、国家自然科学基金项目、安徽省重点研究与发展计划、安徽省自然科学基金的支持。
图1. 基于Eu-Dy MOF凝胶的眼贴荧光传感器设计及通过智能手机对溶菌酶进行实时检测和定量分析。
图2.基于Eu-Dy MOF凝胶眼贴的实物图及添加不同浓度溶菌酶后发生的荧光颜色变化。
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