間質液中の臨床的に関連性のあるグルコースを検出するための使い捨てマイクロニードルバイオセンサー

科学分野:

• 生物医学工学
• バイオセンサー
• 糖尿病技術

背景:

• 現在の糖尿病管理は、侵襲的な方法または複雑なデバイスに依存しています。
• 間質液（ISF）における低侵襲で信頼性の高いグルコースモニタリングの必要性があります。

研究 の 目的:

• 間質液（ISF）グルコースモニタリングのためのマイクロニードル（MN）とスクリーン印刷電極（SPE）を使用した完全なバイオセンシングシステムの開発と検証。
• ISF収集の最適化とバイオセンサーの性能評価。

主な方法:

• 新しい膨潤性生体適合性マイクロニードルアレイと化学的に修飾されたスクリーン印刷電極を組み合わせました。
• カスタマイズされた可変振動アプリケーターを使用してISF収集を最適化しました。
• プルシアンブルー/キトサン-SWCNT/GOx/ナフィオン修飾SPEを使用して、invitroおよびexvivoでバイオセンサーの性能を評価しました。

主要な成果:

• 最適化されたISF収集により、5分以内に最大7.06μLを収集しました。
• 修飾されたSPEは、高い感度（12.26μA mM⁻¹ cm⁻²）と低い検出限界（0.08 mM）、優れた選択性を示しました。
• invitroおよびexvivo試験では、強い線形性（R² = 0.989および0.978）と良好な回収率が示されました。

結論:

• 低侵襲MN SPEプラットフォームは、マイクロリットルISF量からの信頼性の高いグルコース定量化を可能にします。
• この技術は、将来のマルチバイオマー、ポイントオブケア糖尿病モニタリングに大きな可能性を示しています。