研究背景
連續和原位檢測生物流體(例如汗液)中的生物標志物可以提供關鍵的健康數據,但受到生物流體可及性的限制。固態表皮生物標志物 (SEB) 有望成為無處不在且易于獲取的目標,用于原位和持續的健康監測,而無需汗液誘導或靜脈穿刺。
創新點
國立新加坡大學Yuxin Liu和Le Yang課題組報告了一種傳感器設計,該設計能夠原位檢測人體皮膚上普遍存在的固態生物標志物。作者部署了離子電子雙層水凝膠,以促進固態分析物的順序溶解、擴散和電化學反應。作者展示了對水溶性分析物(例如固體乳酸)和水不溶性分析物(例如固體膽固醇)的連續監測,檢測限分別為 0.51 和 0.26?nmol?cm?2。此外,與傳統的液體傳感電化學界面相比,雙層水凝膠電化學界面將運動偽影減少了三倍。在一項臨床研究中,該可拉伸可穿戴傳感器測量的固態表皮生物標志物與人體血液中的生物標志物具有高度相關性,并與生理活動動態相關。這些結果為無需采集生物流體的生物標志物監測通用平臺提供了途徑。
文章解析
圖1:SEB 可拉伸傳感器的設計和機理。
圖2:固態分析物傳感器(基于膽固醇氧化酶的傳感器和基于乳酸氧化酶的傳感器)的體外表征。
視頻1:利用SEB傳感器原位實時檢測固態乳酸。
圖3:SEB 傳感器的在體評估乳酸和膽固醇血清。
讀后感
作者報告了一種用于 SEB 的可穿戴電子系統,該系統可實現原位、連續、無線和皮膚集成傳感。我們的 SEB 傳感器解決了與血液檢測的侵入性和不連續性以及難以獲取身體不活躍個體的汗液相關的挑戰。該傳感器技術利用 ICH-ECH 雙層水凝膠裝置結構作為溶劑化擴散層,從而實現固態分析物的連續氧化還原反應。該SEB傳感器具有非侵入性和類似皮膚的外形,可以部分取代傳統的小分子血液測試,從而使其成為遠程患者監測和慢性病管理的誘人解決方案。
【參考文獻】
https://www.nature.com/articles/s41563-024-01918-9#Abs1
來源:WEST可穿戴電子
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