基于便携式智能手机的多信号传感平台对人血清中ALP的现场分析

摘要

碱性磷酸酶(ALP)是人体中必备的物质,在维持生物体正常运作中发挥着极其重要的作用,对二者的检测在许多疾病的诊断中具有重要意义[1-2]。在本研究中,我们设计了基于智能手机的便携式光学(荧光或比色)传感平台,并将其应用于ALP的快速检测,该平台在即时医疗分析中具有极大的潜力。在此传感系统中,具有氧化酶模拟特性的羟基氧化钴纳米片(CoOOH nanoflakes)可以将邻苯二胺(OPD)氧化为2,3-二氨基吩嗪(OxOPD),其在565 nm处显示强荧光发射,吸光度在420 nm。ALP催化底物L-抗坏血酸-2-磷酸三钠盐(AAP)水解生成AA,CoOOH纳米片被AA还原成Co2+,从而抑制OxOPD的形成,而AA自身被氧化成脱氢抗坏血酸(DHAA)。DHAA进一步与OPD反应,生成喹喔啉(DFQ),其在430 nm处出现蓝色荧光。另外,该荧光和比色响应信号可以通过智能手机内置摄像头捕获,进而通过人工智能浓度分析应用程序自动识别捕获的图像并读取其R,G,B值,从而对人血清中的ALP浓度实现快速准确的现场分析。