近日，化学领域国际权威期刊Biosensors and Bioelectronics（IF：10.7）在线发表了我校制药工程学院侯晓虹教授课题组在智能手机辅助水凝胶试剂盒分析领域的最新研究成果，论文题目为“A portable hydrogel kit based on Au@GM88A/I combined with mobile phone for polychromatic semi-quantitative and quantitative sensing analysis”。

生物标志物检测在预防、诊断和疾病治疗中发挥重要作用，特别是比色传感。然而，目前应用的比色传感器更多的是要依赖于大型仪器，在一定程度上限制了该方法的应用。因此，基于溶液、纸张和水凝胶等载体的比色试剂盒应运而生。

亲水性、多孔性和生物相容性的水凝胶提供了相对惰性的环境，有助于储存比色测定物和过氧化物酶。此外，水凝胶可以被塑造成各种形状，从而创造出个性化的生物传感器，这是用溶液或纸张无法实现的。然而，目前集成比色水凝胶传感平台以单色为主，难以用肉眼灵敏地分辨单色变化，限制了半定量分析。同时，由常用水凝胶制成的比色试剂盒还存在诸如响应时间长或颜色不均匀等缺点。

该研究将级联酶反应（MIL-88A（Fe）、氧化酶和金纳米棒）整合到明胶凝胶中。将实际样品和碘离子加入到试剂盒中，即可实现目视检测。与单色比色传感器不同，凝胶试剂盒中引入了具有明显多色读数的比色卡，用于人眼更敏感的半定量。同时，该研究将明胶与常用的琼脂糖和海藻酸钠进行了比较，确定了明胶水凝胶的热响应性溶胶-凝胶过渡特性。为了进一步准确定量分析，多色信号通过智能手机拍照技术转化为定量指标。此外，该研究还首次建立了目标浓度与色相值之间的数学模型。这种简单的试剂盒可能为生物催化和临床诊断领域提供一种新途径。

我校2021级硕士研究生彭嘉宜为论文第一作者，制药工程学院侯晓虹教授为通讯作者，沈阳药科大学为第一通讯单位。该研究得到了国家自然科学基金（82273898）支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.116682