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草酸（OA）与金属离子结合是肾结石形成关键因素，其作为生物标志物检测重要。本研究用溶剂热法合成油条状 V?Se?纳米结构，构建 V?Se?/rGO 电极检测 OA，线性范围 20 nM~4 mM，检测限 9.7 nM，开发便携工作站，具重要应用价值。
论文解读
肾结石，这种在肾脏或 urinary tract 中形成的固体结晶，正成为困扰全球众多人群的健康难题。过去三十年，即便饮食水平有所提升，其全球患病率仍飙升至 15%。肾结石的形成，源于 urinary minerals 超过饱和溶解度，而草酸（Oxalic Acid，OA）与金属离子（尤其是钙离子）结合生成不溶性草酸钙并结晶堆积，是肾结石形成的关键环节。因此，尿液中的 OA 被视作肾结石临床诊断和早期筛查的重要生物标志物。然而，如何实现对尿液中 OA 的高灵敏度、高选择性检测，尤其是在便携、快速的即时检测场景下，仍是亟待突破的技术瓶颈。
为解决这一问题，研究人员开展了相关研究。从文中致谢部分可知，有来自中国的研究人员参与，如 C.-T. Lin 获得了中国国家自然科学基金等项目支持，同时也有来自美国加州大学洛杉矶分校（University of California, Los Angeles）的 J. Chen 获得该校相关支持，但文中未明确提及第一作者单位，不过综合来看有国内研究机构参与。这些研究人员致力于开发新型检测材料和便携检测设备，以提升草酸检测的性能和便捷性，相关研究成果发表在《Biosensors and Bioelectronics》。
研究中用到的主要关键技术方法包括：采用溶剂热法（一种在高压和高温条件下进行的合成方法）合成油条状 V?Se? 纳米结构，将其与还原氧化石墨烯（reduced graphene oxide，rGO）杂交以修饰电极（如玻碳电极 GCE 或丝网印刷电极 SPE），构建用于 OA 检测的电化学传感器；设计并开发集成智能手机的数据可视化便携式工作站，以实现尿液样本中 OA 的快速、友好且准确的即时检测（point - of - care testing，POCT）。
研究结果
合成与表征
通过一步溶剂热法合成油条状 V?Se? 纳米结构。具体过程为，将前驱体乙酰丙酮氧钒（VO (acac)?）、二氧化硒（SeO?）和草酸（OA）与 N - 甲基吡咯烷酮（NMP）均匀混合形成深绿色溶液，在 200°C 下进行 12 小时的溶剂热反应，得到目标纳米结构。随后将合成的 V?Se? 与 rGO 杂交，用于修饰电极。
检测性能
构建的 V?Se?/rGO 电极对 OA 具有良好的检测性能。在优化的传感条件下，OA 传感器在 20 nM 至 4 mM 的浓度范围内表现出出色的线性关系，检测限极低，约为 9.7 nM，展现出高灵敏度和选择性，是现有检测方法中性能较为优异的之一。
便携式工作站
为实现尿液样本中 OA 的快速、用户友好和准确的 POCT，设计开发了与智能手机集成的数据可视化便携式工作站，可满足即时检测的需求，为现场检测提供了便利。
研究结论与讨论
本研究成功利用溶剂热法合成了油条状 V?Se? 纳米结构，并将其与适量 rGO 杂交形成 V?Se?/rGO 电极，实现了对 OA 分子的超灵敏和选择性电化学检测。所开发的传感器性能卓越，检测范围广、检测限低，为草酸的检测提供了新的有效手段。同时，集成智能手机的数据可视化便携式工作站的设计，使快速、便捷的即时检测成为可能，具有操作简便、检测快速、结果可视化等优点，便于在临床现场或家庭等场景中应用。
该研究首次将 V?Se? 体系应用于高灵敏度生物传感器领域，拓展了过渡金属硫族化合物在生物检测中的应用。通过将新型纳米材料与便携检测设备相结合，为肾结石关键指标的筛查技术提供了新的思路和方法，有望推动即时诊断设备在肾脏疾病早期筛查中的应用，有助于实现肾结石的早期发现和干预，对降低肾结石的发病率和改善患者预后具有重要的临床意义和社会价值。
