以玉米为灵感的高密度等离子金属有机框架微针用于增强SERS检测乙氨基

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:

• 有效的乙氨基 (APAP) 剂量监测对于预防毒性和确保治疗疗效至关重要.
• 目前APAP的自我监控方法不足,需要先进的解决方案.
• 在皮肤间隙液 (ISF) 中实时,非破坏性监测APAP仍然是一个挑战.

研究的目的:

• 设计和开发一个等离子微针 (MN) 传感器,用于在ISF中实时,非破坏性监测APAP.
• 使用手持式拉曼光谱仪进行APAP检测.
• 评估传感器在药物丰富,稳定性,可重复性和定量检测方面的性能.

主要方法:

• 微针传感器的制造,采用高密度等离子金属有机框架 (HDPM) 与金纳米球.
• 对HDPM@MNs的结构完整性和SERS特性进行表征.
• 在体外水凝药物模拟实验中,用于乙氨基丰富和监测.
• 在老鼠皮肤中进行体内药理动力学研究,以评估APAP水平.

主要成果:

• HDPM纳米结构实现了最大的电场增强系数5.73 × 107.
• HDPM@MNs表现出强大的表面增强拉曼散射 (SERS) 效应,用于在不干扰峰值的情况下检测APAP.
• 传感器在乙氨基丰富和监测中表现出极好的稳定性和可重复性.
• 定量检测范围从1到100μM,低检测极限为0.45μM.
• 传感器成功地监测了大鼠皮肤中的APAP药理动力学,与剂量方案相关.

结论:

• 开发的等离子微针传感器可以有效地实时,非破坏性地监测皮肤间歇液中的乙氨基.
• HDPM@MN显示了个性化药物监测和对乙氨基剂量管理的巨大潜力.
• 这项技术为其他低丰度生理标记的非破坏性监测提供了一个新的平台.