基于微针传感器贴片的皮肤内乳酸监测,用于增强体内精度

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 分析化学 分析化学
• 可穿戴技术可穿戴技术

背景情况:

• 乳酸是毒症,疟疾和登革热等疾病的关键生物标志物.
• 目前的乳酸测定方法依赖于侵入性,低效的基于血液的测定方法.
• 需要可靠的,去中心化的乳糖监测平台.

研究的目的:

• 开发和验证微针 (MN) 传感系统,用于在间歇性液体 (ISF) 中微侵入性通过皮肤检测乳酸.
• 创建一个完全集成的,便携式可穿戴贴片,用于连续,实时的乳酸监测.

主要方法:

• 用于乳酸检测的微针阵列与合聚合物基扩散限制层的制造.
• 优化了MN传感器的线性响应范围为0.25-35mM,测试时间为30秒,运行时间为8小时.
• 使用ex vivo和in vivo研究对大鼠进行验证,将ISF乳酸盐测量与血液乳酸盐水平相关联.
• 开发一个带有智能手机应用程序的便携式传感器,用于用户友好的数据解释.

主要成果:

• 该MN传感器通过电压计读数显示了选择性,可逆性,稳定性和耐用性.
• 活体试验证实了大鼠皮肤中乳酸盐测量的准确性.
• 在体内研究表明,ISF和血液乳酸盐水平 (皮尔森的r = 0.85) 与10分钟的滞后时间之间存在正相关性.
• 可穿戴贴片在麻醉下成功监测乳酸的波动,模仿临床情景.

结论:

• 开发的基于微针的平台可以快速,连续和最少侵入性的乳酸监测.
• 这项技术比传统的血液采样提供了显著的优势,特别是在资源有限的环境中.
• 可穿戴贴片有可能通过实时健康监测推进个性化医疗.