2023年9月15日，bet356在线官方网站首席教授柴人傑團隊在中國工程院院刊Engineering(IF 12.8)上在線發表了題為“Ionically Imprinting-Based Copper (Ⅱ) Label-Free Detection for Preventing Hearing Loss”的研究性論文。在本研究中，研究人員開發了具有均勻尺寸、多孔微觀結構、鮮豔的結構色以及磁性響應性的殼聚糖基離子印迹水凝膠微球作為銅離子檢測平台，在預防聽力損失方面表現出良好的應用前景。中山大學王歡博士和柴人傑課題組博士生張慧為本論文的共同第一作者，柴人傑教授為本論文最後通訊作者。
聽力損失是全世界面臨的重大公共健康問題，影響到全世界超過15億人，其中4億多人患有中度或重度聽力損失。該疾病不僅降低了患者的生活質量，還大大增加了患者的心理負擔。因此，預防和治療聽力損失至關重要。在各種策略中，減少鉛、镉、銅等重金屬離子的攝入是一種可行的策略。環境和食物中銅離子的過量攝取往往會導緻嚴重的健康問題。例如，過量的銅離子會産生羟基自由基并誘導毛細胞凋亡，從而導緻聽力損失。因此，控制銅離子的攝取是必要的，而監測食品和飲用水中銅離子水平是一種可能的方法。目前，多種技術已被開發用于銅離子檢測，包括熒光、分光光度法、電感耦合等離子體原子發射光譜法、電感耦合等離子體質譜法、原子吸收光譜法和電化學等。盡管這些技術具有較高的準确性和特異性，但通常受到樣品預處理複雜和昂貴設備等問題的限制。因此，目前仍缺乏一種簡便、低成本、高特異性的新型銅離子檢測平台。
在本研究中，研究人員将基于殼聚糖的離子印迹水凝膠與衍生自二氧化矽膠體晶體微球(SCCBs)模闆的結構色微球集成在一起，開發了銅離子非标記檢測平台。制備的殼聚糖基離子印迹水凝膠微球具有良好的球形度、單分散性以及鮮豔的結構色，并通過與磁性納米粒子結合獲得了磁響應性。當殼聚糖基離子印迹水凝膠微球在含有銅離子的溶液中浸泡時，其與銅離子的識别和再結合具有高度的特異性和良好的重複性，并表現出與濃度相關的反射峰的位移。研究人員通過體外細胞實驗證明了過量的銅離子HEI-OC1細胞的活性有負面影響，揭示了銅離子檢測在預防聽力損失方面的重要意義。随後，對自來水中銅離子的檢測證實了殼聚糖基離子印迹水凝膠微球的實際應用潛力。這些結果表明殼聚糖基離子印迹水凝膠微球作為一種簡便、低成本和高特異性的銅離子檢測平台是可行的，可以作為食物和飲用水的健康指示劑，在預防聽力損失方面表現出良好的應用前景。（生科院）
