[发明专利]脂蛋白传感器

说明书

本发明涉及乙二醇醚在传感器中的用途。具体地，本发明涉及乙二醇 醚在生物传感器中的用途，该生物传感器在与胆固醇中的高密度脂蛋白具 有最小相互作用的条件下，选择性地增溶胆固醇中的低密度脂蛋白 (LDL)，由此可以检测LDL。

胆固醇在正常身体功能中扮演重要角色。它对细胞组织的发育、细胞 膜的再生、激素起作用，并提供其它功能。然而，血液中高水平的胆固醇 增加冠心病的风险，冠心病可以导致心脏病发作。另外，已知它与增大的 中风风险相关。患有高水平血液胆固醇的患者被认为患有高胆固醇血症。

身体中存在两个主要的胆固醇来源。第一个主要来源是来自身体本 身。另一个主要来源是来自食物，诸如肉类、家禽、鱼和乳制品。饱和脂 肪高的食物促进身体增加胆固醇的产生。

通过特定载体，已知为脂蛋白，将胆固醇传递到和传递出细胞。这是 因为它在血液中是不可溶的。存在两种主要类型的脂蛋白。它们是低密度 脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。已知LDL是“坏的”胆固醇载 体形式；而已知HDL是“好的”胆固醇载体形式。LDL胆固醇倾向于在 动脉内壁中堆积，导致能阻塞动脉的斑块沉积，从而引起增大的心脏病发 作或中风风险。血液中理想的LDL胆固醇水平是约100mg/dl。较高的水 平(高于160mg/dl)表示增大的心脏病风险。

认为HDL胆固醇保护身体以避免所述增加的心脏病风险。认为HDL 将胆固醇运出动脉，并返回到肝。另外，HDL还可以从动脉中已经存在的 斑块沉积中去除过量的胆固醇。

因此，已经尽力开发能够区别血液中LDL胆固醇和HDL胆固醇的量 的传感器。

传统地，利用差速超速离心法确定低密度脂蛋白中胆固醇的量。然而， 这需要特殊的设备，且会花费很长时间来获得所需的测量。

更近期，开发了更易于使用并提供更可靠结果的传感器。这样的传感 器一般称为生物传感器。

生物传感器是将生物化学识别成分或传感要素与物理转换器组合的 分析工具。它们在如个人健康监控、环境筛选和监控、生物过程监控以及 在食品和饮料工业内的不同领域中具有广泛的应用。

生物传感要素可以是酶、抗体、DNA序列或甚至是微生物。生物化学 成分用于选择性催化反应或促进结合作用。生物化学识别作用的选择性容 许生物传感器在复杂样品基质，即体液中的操作。所述转换器将生物化学 作用转化为可测量的信号，由此提供用于检测它的方法。可测量的作用涵 盖从光谱的变化到生物化学络合作用时的质量变化，其中所述光谱的变化 是由于酶反应产物/底物的产生或消耗。通常，转换器采用许多形式，且它 们指示将要测量的物理化学参数。因此，转换器可以是基于光学的，测量 如光学吸收、荧光或折射率的变化。它可以是基于质量的，测量与生物来 源的结合反应相伴的质量变化。另外，它可以是基于热的(测量焓(热) 的变化)或基于阻抗的(测量电性质的变化)，其伴随着分析物/生物-识别 层相互作用，或是基于电化学的。

生物传感器提供分布式测量的方便性和简易性，即，使该检验实现关 注或护理目的的潜能。适当设计和制造的生物传感器装置可以方便地大规 模生产。然而，生物传感器的使用存在若干限制。这些限制包括转换器对 于结垢和干扰的易损性。

基于酶的生物传感器广泛用于检测临床、环境、农业和生物技术应用 中的分析物。在人体的流体的临床检验中可以测量的分析物包括，例如葡 萄糖、乳酸、胆固醇、胆红素和氨基酸。这些分析物在生物流体，如血液 中的水平对于疾病的诊断和监控是重要的。

将通常在基于酶的系统中使用的传感器提供为为了护理目的或非处 方可出售的装置。它们可以用于测试新鲜未改性的全手指采血样品，从而 在将样品加入到装置后的例如1-2分钟内(注意该时间是不固定的且可以 进行显著的变化)，确定全部胆固醇、甘油三酸酯、HDL和LDL的浓度。 临床上证明了这4种参数，结合起来，为成年人心脏病的风险提供非常好 的适应证。众所周知，高胆固醇是无症状的。因此，建议每位成年人应该 进行测试以评估其风险。如果发现其风险高，则通过单独地正确控制饮食， 或与治疗药物相结合，可以显著减少所述风险。