第36卷，第10期 2016年10月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
漫反射光谱技术快速无创检测皮肤胆固醇
Vol.36,No.10pp3215-3221
October, 2016
候华毅1.2，董美丽1.3*，王贻坤1.3，朱灵1.3，马祖长1，刘勇1.3
1.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所，安徽合肥230031 2.申国科学技术大学，安徽合肥230026
3.航江新兴产业技术发展申心，安徽省生物医学光学仪器工程技术研究中心，安徽铜陵244000
摘要针对皮肤胆固醇无创检测的迫切需求，设计了一种基于微型光谱仪的便携式和智能化的皮肤漫反射光谱实时测量系统，配制毛地黄皂苷一辣根过氧化物酶共聚物溶液，利用毛地黄皂苷可与皮肤胆固醇分子中的羟基特异性结合和辣根过氧化物酶能与TMB试剂（主要成分为3，3"，5，5"-四甲基联苯胺)反应显色的特性，实现皮肤胆固醇的高灵致和高特异的识别与指示，并通过测量反应后颠色的变化程度来定量皮肤胆固醇的浓度。以与人体皮肤结构相近的猪皮肤为实验对象，采用萃取法获得梯度浓度的胆固醇样本，利用上述光谱测量系统检测样本内的胆固醇浓度来验证该方法的可行性。实验结果显示，相对漫反射率能够区分不同浓度的胆固醇样本，在特征单波长（442，450和463nm)处和特征波段442～500nm内，漫反射率强度因子均可以定量反映样本内的胆固醇浓度，经线性拟合，判定系数R分别为0.960，0.959，0.958和 0.958。研究结果表明，便用漫反射光谱技术可以实现皮肤胆固醇的快速无创检测，将其应用于动脉粥样硬化性疾病风险评估，对于该类疾病的防控具有重要意义。
关键词皮肤胆固醇：无创检测：漫反射光谱：动脉粥样硬化
中图分类号：TN29
引言
文献标识码：A
D0I: 10. 3964/j. issn. 10000593(2016)10-3215-07
与动脉粥样硬化性疾病的风险相关-，并且相对于传统的血液胆固醇具有更好的相关性]，皮肤胆固醇可以作为动脉粥样硬化性疾病的新型标志物。目前，皮肤胆固醇的常规测
随着我国社会经济的发展，居民生活水平的提高，以及
人口老龄化的加速，以动脉粥样硬化为基础的冠心病和缺血性脑卒中等心血管疾病的发病率正在逐步升高，成为国人健康的头号杀手。有效预防动脉粥样硬化性疾病的关键在于准确锁定高危人群，目前临床上广泛使用的动脉粥样硬化性疾病诊断方法是测定静脉血浆中的总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯等指标门，上述方法需要在长时间空腹后采集血液样本以避免膳食中胆固醇的干扰。抽血会造成受试者疼痛，并伴有感染的风险，此外分析血浆胆固醇和脂蛋白水平过程复杂，需要特定的检测环境和费的检测设备，以上这些不足，降低了人们进行血液胆固醇检测的意愿，不利于动脉粥样硬化性疾病的早发现。
皮肤是胆固醇新陈代谢的重要场所，人体内约11%的胆固醇存在于皮肤中[3]，研究结果显示，皮肤中胆固醇累积量收稿日期：2015-08-04，修订日期：2015-12-16
定方法是皮肤活检法，该方法在获取皮肤活体样本时会造成受试者疼痛，活检部位具有受感染的风险，需要经过训练的专业人员进行操作。而且，活检样本包含皮下脂肪等多层结构，其中一些是高度血管化的，这些样本包含了不同的胆固醇来源，不能得出可重复、可靠的胆固醇分析结果。因此，寻找新的皮肤胆固醇测量方法逐渐成为大家关注的焦点。
为准确检测皮肤组织中的胆固醇含量，Weerheim"利用
胶带剥离和高效薄层色谱分离法来测量皮肤角质层脂质中的胆固醇，该方法使用三种连续的溶剂使脂质分离，然后通过染色和焦化的方法使组分显色，最后通过密度测定来确定脂质的相对含量，不是一种适于大范围简单快速测定胆固醇的方法；Hiroshit"}通过分子印迹自组装单层膜电极探测器和高效液相色谱法，探测胆固醇萃取液前后的电流变化来反映皮肤胆固醇浓度，该方法的灵敏度受电极材料影响较大，临床
基金项目：国家科技支撑计划项目（2015BAI01B04），国家科技支撑计划项目（2013BAH14F01），安徽省自然科学基金项目（1508085QF141）
和中国科学院安徽微光学精密机械研究所所长基金项目（Y33J381141)资助
作者简介：候华毅，1987年生，中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所博士研究生
万方数据系人e-mail：dongmeili@aiofm.ac.cn
e-mail : hhy(@ mail. ustce. edu. cn