在我们的身体中，铜作为一种微量元素，发挥着重要的生理作用。然而，一旦体内铜离子（\(Cu^{2+}\)）过量，却可能成为健康的 “隐形杀手”，尤其会对听觉系统造成严重损害，导致听力损失。近期，一项发表于《Engineering》的研究成果，为预防因铜离子过量引发的听力损失带来了新的希望。研究团队通过整合离子印迹技术（IIT）和结构色水凝胶微珠，制备出了基于壳聚糖的离子印迹水凝胶微珠（IIHBs），为\(Cu^{2+}\)检测提供了一种低成本、高特异性的创新平台。

听力损失是一个全球性的健康问题，影响着超过 15 亿人，其中 4 亿多人患有中度或重度听力损失。减少重金属离子摄入是预防听力损失的可行策略之一，而铜离子在环境和食物中广泛存在，过量摄入会产生羟基自由基，诱导毛细胞凋亡，进而导致听力下降。因此，对\(Cu^{2+}\)的精准检测至关重要。但目前现有的检测技术，如荧光法、光谱法等，要么需要复杂的样品预处理，要么依赖昂贵的设备，难以满足便捷、低成本检测的需求。

在此背景下，研究人员开发的 IIHBs 脱颖而出。壳聚糖（CS）是一种天然聚合物，具有丰富的功能基团，能与多种阳离子形成配位键，研究人员以此为基础，结合聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）和\(Cu^{2+}\)制备预凝胶，再通过模板复制和模板去除等步骤，成功获得了具有反蛋白石结构的 IIHBs。这些微珠不仅具有规则的大孔微观结构、均匀的尺寸和鲜艳的结构色，还具备磁响应性，便于从溶液中分离。

当 IIHBs 与含有\(Cu^{2+}\)的溶液接触时，其内部的离子印迹位点会特异性地识别并结合\(Cu^{2+}\)，导致反射峰发生变化，从而实现无需标记的\(Cu^{2+}\)检测。实验显示，IIHBs 对\(Cu^{2+}\)的检测具有良好的特异性和选择性，在\(100 μmol·L^{−1}\)浓度下，其印迹因子达到 19.14，能有效区分\(Cu^{2+}\)与其他离子。

研究人员还通过实验证实了过量\(Cu^{2+}\)对 HEI-OC1 细胞活性的负面影响，进一步凸显了\(Cu^{2+}\)检测在预防听力损失方面的积极意义。在实际应用测试中，利用 IIHBs 对自来水进行加标检测，结果显示其能有效检测出水中的\(Cu^{2+}\)，回收率良好，展现出在实际水样检测中的巨大潜力。

该研究的鲜明论点是：IIHBs 作为一种新型检测平台，为预防因铜离子过量引发的听力损失提供了有效手段。它克服了传统检测技术的局限性，具有操作简便、成本低廉、特异性高的优势，有望成为食品和饮用水中\(Cu^{2+}\)检测的理想选择。

从实际应用角度来看，这一成果意义重大。在日常生活中，它可以帮助人们快速检测饮用水和食物中的铜离子含量，及时调整饮食结构，避免过量摄入铜离子。在公共卫生领域，能够用于水质监测和食品安全检测，保障大众的健康。未来，随着技术的进一步优化和推广，IIHBs 有望在更多场景中得到应用，为预防听力损失筑牢防线，让人们更好地守护自己的听力健康。

来源: Engineering前沿