在可穿戴微针传感器阵列上连续监测阿片类药物
Rupesh K Mishra1, K Yugender Goud1, Zhanhong Li1
1Department of Nanoengineering, University of California, San Diego, La Jolla, California 92093, United States.
一个新的可穿戴微针传感器可以实时检测阿片类药物过量和神经毒剂中毒. 这种设备可提供持续的,最少的侵入性监测,以提高公共健康和安全.
科学领域:
- 生物医学工程
- 分析化学
- 材料科学
背景情况:
- 迫切需要设备区分阿片类药物过量和神经毒剂中毒.
- 目前的检测方法缺乏实时,连续和同时监控的能力.
- 发展可穿戴传感器对于立即发现威胁至关重要.
研究的目的:
- 开发可穿戴的微针传感器阵列,用于同时,连续地电化学检测阿片类药物和神经毒剂.
- 允许对身体进行微创分析以快速识别中毒事件.
- 提供一个独立的实时监测芬太尼和有机神经毒剂的平台.
主要方法:
- 使用碳糊 (CP) 微针电极制造多式微针传感器阵列.
- 采用未经修改的和经过酶修改的有机酶 (OPH) 电极进行选择性检测.
- 使用正方波电压测量 (SWV) 进行芬太尼和神经毒剂的电化学分析.
- 使用模仿皮肤的幻体凝进行皮肤传感的应用.
主要成果:
- 实现了芬太尼和神经毒剂的敏感和选择性检测 (低至纳米级).
- 在单个贴片上实时,同时检测两个目标分析物.
- 验证了像吗啡和诺芬太尼这样的阿片类药物的传感性能.
- 通过幻体凝实验证实适用于体内传感.
结论:
- 这种可穿戴的微针传感器是第一个用于持续,微侵袭性通过皮肤监测芬太尼和神经毒剂的设备.
- 该传感器对体内阿片类药物和有机酸盐分析具有高灵敏度,选择性和稳定性.
- 这项技术有望为士兵,平民和医疗人员提供快速反制措施和加强保护.
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