创新的可穿戴汗液传感器阵列用于在非侵入性糖尿病监测中实时检测挥发性有机化合物
Fatemeh Binabaji1, Kheibar Dashtian1, Rouholah Zare-Dorabei1,2
1Research Laboratory of Spectrometry & Micro and Nano Extraction, Department of Chemistry, Iran University of Science and Technology, Tehran 16846-13114, Iran.
Analytical chemistry
|August 7, 2024
概括
新的可穿戴传感器在汗水中检测出糖尿病生物标志物. 这种非侵入性设备使用水凝中的碳点进行实时监测,提供可访问的医疗保健解决方案.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 分析化学 分析化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 可穿戴式传感器正在通过实现生理参数的非侵入性实时监测来彻底改变医疗保健.
- 目前用于检测疾病生物标志物的方法通常需要侵入性程序或实验室分析.
- 人们越来越需要便携式,用户友好的设备来进行持续的健康评估.
研究的目的:
- 开发一个便携式的,双通道的微流体装置,同时采集汗液样本和实时检测挥发性有机化合物 (VOC) 生物标志物.
- 使用碳聚合物点 (CPD) 和碳点 (CD) 集成到水凝中,用于敏感和选择性的VOC检测.
- 通过在汗水中检测乙和氨的挥发性有机化合物,通过智能手机集成,实现糖尿病的持续,非侵入性监测.
主要方法:
- 微流体装置的制造,采用涂上基传感器的纤维素纸基板.
- 合成和集成碳聚合物点 (CPD) 和碳点 (CD) 来自特定的单体到凝和聚乙烯醇) 水凝.
- 通过调整操作参数,如温度,样本体积和测试时间来优化传感器性能.
- 对生物相似物质和常见的汗液成分进行传感器选择性的验证.
主要成果:
- 开发的可穿戴微流体系统实现了对乙的0.05-0.15 ppm和对氨的0.25-0.37 ppm的线性检测范围.
- 达到了乙 (0.01 ppm) 和氨 (0.08 ppm) 的低检测极限.
- 证明了高选择性,准确地区分目标VOC与其他汗水成分.
结论:
- 便携式可穿戴微流体装置通过汗液VOC分析为持续监测糖尿病提供了一个有希望的非侵入性方法.
- 在基于水凝的传感器中集成的CPD和CD的使用为生物标志物检测提供了一个敏感和选择性的平台.
- 这项技术有可能增强个性化的医疗保健,并改善服务不足地区对诊断的获取.
