智能手机辅助µPAD检测唾液尿酸的数字量化方法

尿酸（UA）是人体嘌呤核苷酸分解代谢过程中的最终产物。人体内尿酸含量与高尿酸血症、心脑血管疾病、Lesch-Nyhan综合症等疾病的发生发展密切相关，寻找快捷、方便、廉价、准确的尿酸检测方法，对上述疾病的预防和临床诊断具有重要意义。常见的尿酸检测方法费用高、检测过程复杂，不适合床旁快速诊断。

近期，香港中文大学（深圳）刘国珍教授带领的集成器件和智能诊断课题组设计、测试和验证了一个基于智能手机的尿酸光学检测平台。相关成果以“Digital quantification method for sensitive point-of-care detection of salivary uric acid using Smartphone assisted µPADs”为题发表在国际核心期刊ACS Sensors上。ACS Sensors是美国化学学会ACS旗下极具影响力的国际期刊，也是生物技术与生物传感器领域的知名期刊。该论文第一作者是香港中文大学（深圳）生物医学工程专业2019级本科生范可馨，其他作者包括2019级本科生曾家旸、杨晨禹，研究助理王功磊和硕士生连凯，以及龙岗中心医院的合作者。刘国珍教授是论文的唯一通讯作者。

图1 检测原理示意图（来源：ACS Sensors）

图2 微流控纸基芯片使用流程示意图（来源：ACS Sensors）

该研究采取手机微流控纸基芯片技术对尿酸进行含量测定，利用尿酸的还原性，以铁氰化钾为氧化剂组成氧化还原体系，通过Fe³⁺与反应产物亚铁氰化钾进行显色。此外，此研究通过微流控纸基芯片的结构设计解决了先前研究中背景信号的干扰问题，将灵敏度提高了近2个数量级。并通过以比色卡为基准的图像处理消除了不同手机间的色差，确保了检测方法的准确性和普遍适用性，为便携、便宜、无损的尿酸即时检测提供了新策略。

图3 图片颜色矫正效果示意图（来源：ACS Sensors）

图4 检测结果拟合曲线示意图（来源：ACS Sensors）

该方法对尿酸的定量检测有很好的选择性和稳定性，唾液其他组分对检测无干扰，和标准方法对比，检测结果准确可靠，能检测到0.1ppm的尿酸（该检测灵敏度较之前的方法提高了近百倍）。同时此方法被成功应用于临床唾液样本测试，验证了它在实际临床即时检测应用中的可行性及可靠性。该纸基芯片检测唾液尿酸的技术大大减小了尿酸检测的成本，使人们的日常尿酸检测更加便捷惠民，对众多疾病（尤其是慢性病）的早期预警起到了重要作用。

论文链接：

https://doi.org/10.1021/acssensors.2c00854

审核编辑 ：李倩