光回收可穿戴的水凝贴片用于基于稀土纳米颗粒的葡萄糖体内检测
Min Wang1, Bi Lin1, Yitong Chen1
1Engineering Research Center of Molecular and Neuro Imaging, Ministry of Education, School of Life Science and Technology, Xidian University, Xi'an, Shaanxi 710126, P. R. China.
ACS biomaterials science & engineering
|January 15, 2024
概括
一个新的可穿戴的水凝贴片使用稀土纳米粒子非侵入性地监测汗水中的葡萄糖. 这种先进的生物传感器提供了比传统方法更高的灵敏度和更广泛的线性检测范围,以方便生理监测.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 人类的生理状态可以通过汗液成分分析来评估.
- 可穿戴式传感器为持续的健康监测提供了一种非侵入性的方法.
- 现有的汗水葡萄糖检测方法在灵敏度和干扰方面存在局限性.
研究的目的:
- 设计和制造光回收可穿戴的水凝贴片,用于非侵入性汗水葡萄糖监测.
- 优化稀土纳米颗粒 (RENPs) 以提高可见和近红外区域的发光.
- 开发一种灵敏可靠的方法来检测汗水中的葡萄糖度.
主要方法:
- 合成和优化NaGdF4稀土纳米粒子 (RENPs) 与Yb,Er和Ce合.
- 用CoOOH涂覆RENP,以创建用于H2O2检测的光共振能量转移 (FRET) 系统.
- 将CoOOH修饰的RENPs和葡萄糖氧化酶 (GOx) 纳入聚烯胺水凝中,形成可穿戴贴片.
- 在980nm激光下利用上转化光来检测葡萄糖.
主要成果:
- 开发的水凝贴片显示出高灵敏度和广泛的线性检测范围,用于汗液中的葡萄糖.
- 经过COOOH修改的RENPs可以通过FRET检测过氧化 (H2O2).
- 在体内可视化瘤部位的氧化应激使用NIR-II光实现.
- 该补丁在黑暗环境中有效运行,并表现出改进的反干扰能力.
结论:
- 一个基于光回收的RENPs的新型可穿戴水凝贴片为非侵入性汗水葡萄糖监测提供了一个简单方便的方法.
- 与传统的电化学方法相比,开发的传感器表现出卓越的性能.
- 这项技术为持续监测生理状态和疾病检测提供了一个有前途的平台.
