多功能激光诱导的石墨烯电路和激光打印的纳米材料,用于对人类功能进行非侵入性监测
Yangyi Huang1, Haosong Zhong1, Rongliang Yang1
1Center for Smart Manufacturing, Division of Integrative Systems and Design, The Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, Kowloon, Hong Kong SAR, 999077, China.
Biosensors & bioelectronics
|May 15, 2024
概括
一个新的便携式传感器使用激光制造来检测汗水中的关键病生物标志物. 该设备提供了一种快速的,非侵入性的解决方案,用于监测健康个体和慢性病患者的功能.
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:
- 慢性病 (CKD) 的患病率正在上升,需要易于使用的诊断工具.
- 目前用于监测CKD生物标志物的方法,如离子 (K+),肌素 (Cre) 和乳酸 (Lac),通常具有侵入性或缺乏可移植性.
- 需要快速制造的,集成的便携式设备,用于基于汗水的生物标志物分析.
研究的目的:
- 开发一台便携式电化学传感器,用于同时,非侵入性地监测汗液中的多个CKD生物标志物.
- 利用多功能激光诱导石墨烯 (LIG) 电路和激光打印的纳米材料来提高传感器性能.
- 为集成传感器系统建立一个快速的,自动化的制造过程.
主要方法:
- 使用全自动激光制造制造便携式传感器的制造.
- 集成用于K+传感的两电极LIG电路和用于Cre和Lac传感的Kelvin补偿的三电极LIG电路.
- 通过二步激光打印开发使用Cu和Cu2O纳米粒子的工作电极.
- 通过在LIG上激光模拟水友性-疏水性接口来创建传感器电路.
主要成果:
- 开发的传感器成功地集成了多功能LIG电路和激光打印的纳米材料电极.
- 工作电极表现出良好的灵敏度和选择性,用于氨酸和乳酸检测.
- 传感器系统能够快速,非侵入性地监测出汗中的关键功能指标.
结论:
- 一种新型,快速制造的便携式电化学传感器用于非侵入性功能监测已经被证明.
- 集成LIG电路和激光打印的电极为多重汗水生物标志物分析提供了一个有前途的平台.
- 这项技术为早期诊断和持续监测CKD提供了潜在的解决方案.
