可伸缩的离子电子双层水凝电子系统能够在现场检测固态表皮生物标志物
Ruth Theresia Arwani1,2,3,4, Sherwin Chong Li Tan2, Archana Sundarapandi1,3,4
1Department of Biomedical Engineering (BME), National University of Singapore, Singapore, Singapore.
Nature materials
|June 12, 2024
概括
新的可穿戴传感器检测皮肤上的固态生物标志物,绕过了汗水或血液的需要. 这项创新能够通过非侵入性表皮分析进行持续的健康监测,在个性化诊断方面取得了重大进展.
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:
- 持续的健康监测依赖于检测生物流体中的生物标志物,如汗水,但可访问性是一个主要的限制.
- 现有的方法往往需要侵入性程序,或者受到生物流体收集和稳定性方面的挑战的阻碍.
研究的目的:
- 开发一种用于在人体皮肤上直接检测固态生物标志物的新型传感器.
- 克服生物流体可访问性的局限性,以实时获取健康数据.
主要方法:
- 使用离子电子双层水凝进行固态分析物的顺序溶解,扩散和电化学反应.
- 开发了可伸缩的可穿戴传感器,用于表皮生物标志物检测.
- 用水溶性 (乳酸盐) 和水不溶性 (胆固醇) 分析剂验证的传感器性能.
主要成果:
- 达到了固体乳酸 (0.51 nmol cm−2) 和固体胆固醇 (0.26 nmol cm−2) 的超低检测极限.
- 与传统的液体感应接口相比,运动文物减少了三倍.
- 临床研究表明,表皮生物标记物和血液生物标记物之间存在很高的相关性,这反映了生理活动的动态.
结论:
- 开发的传感器平台可以在没有生物流体获取的情况下进行表皮生物标志物的非侵入性,持续的监测.
- 这项技术为健康诊断和生理监测提供了一种通用方法.
- 离子-电子水凝接口为先进的可穿戴生物传感提供了一个有前途的战略.
