巴西圣保罗大学(USP)的研究人员开发了一种生物电子芯片，可以同时检测体液中的维生素C和D。它灵活且易于查看，可适用于可穿戴设备，以协助个性化饮食。ACSAppliedNanoMaterials上发表的一篇文章描述了详细信息。

生物电子芯片可在20分钟内检测唾液中的维生素C和D

维生素C和D是微量营养素，作为对抗病毒和细菌的代谢途径的参与者，在免疫系统中发挥着至关重要的作用。监测生物体中的这些维生素有助于确保其水平既不缺乏也不过量。

然而，目前可用的方法需要由专业人士操作的昂贵的实验室设备。它们需要收集血液样本并产生危险废物。同时检测和分析同一样品中的两种维生素是很困难的。

为了简化这个过程，圣卡洛斯物理研究所的研究人员使用相对便宜的资源(例如碳)和快速操作协议来开发一种用于自我监测维生素C和D的电化学芯片。

该芯片是一次性的，包含两个传感器，每个传感器都使用电流来检测维生素。对于维生素C，传感器由碳纳米颗粒制成，充当电催化剂。维生素D传感器由石墨氮化碳和金纳米粒子与一层25(OH)D3抗体结合而成。25(OH)D3因其半衰期长而成为最丰富的维生素D循环形式。

该芯片操作简单。用户所要做的就是将其连接到类似于血糖仪的小型便携式电子设备，插入唾液或血清样本，然后等待电流指示维生素的存在和水平。20分钟内即可获得结果。

该文章的第一作者蒂亚戈·塞拉菲姆·马丁斯(ThiagoSerafimMartins)表示：“通过将电化学活性物质固定在其中一个传感器的表面上，我们能够消除对标签和氧化还原探针的需求，从而简化了设备并降低了分析的复杂性。”目前是英国伦敦帝国理工学院的研究员。

“这使得该芯片可能更加实用和高效，使其能够直接在药房、诊所等场所使用。此外，它足够灵活，可以用作可穿戴设备，嵌入护齿套或牙胶中，并直接应用到皮肤。”

其选择性和特异性在对照实验中得到了证实，对照实验旨在测量血液和唾液样本中通常存在的其他物质(例如维生素B12、B1和B3、葡萄糖、乳酸、氯化钠和氯化钾)的潜在干扰。

研究人员在开发生物电子芯片来检测维生素C和D时面临的主要挑战是确保芯片分析的样品中的维生素之间不会发生交叉反应。

“为了应对这一挑战，我们将芯片设计为具有两个工作区域或具有不同表面化学成分的传感器，并将它们配置为在不同的电势下运行，”马丁斯解释道。

科学家们看到了扩展芯片检测其他生物标志物的能力的潜力，包括几种癌症的生物标志物，尽管必须首先进行更多研究来验证传感器。之后，他们计划申请专利并最终将该技术许可给制造商。