神经网络增强的电化学/SERS双模式微流体平台,用于在糖尿病伤口排泄物中准确检测介质素-6
Mingrui Chen1, Guan Liu1, Li Wang2
1School of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China.
Analytical chemistry
|February 22, 2025
概括
这项研究引入了一种双模式的微流体平台,用于在糖尿病伤口中检测介质素-6 (IL-6). 这种创新系统将电化学和SERS方法与人工智能相结合,用于高精度,快速的细胞因子量化.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 分析化学 分析化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 介质素-6 (IL-6) 在糖尿病伤口炎症中至关重要,但其低度和干扰物质挑战检测.
- 准确的IL-6测量对于糖尿病伤口护理中的个性化治疗策略至关重要.
研究的目的:
- 开发一种快速且高度可靠的方法,用于在生物样本中量化IL-6.
- 克服在复杂矩阵中检测IL-6低度的局限性.
主要方法:
- 一个双模微流体平台,集成电化学 (EC) 和表面增强拉曼光谱 (SERS).
- 使用抗体结合的SERS纳米探针和微混合器,以有效形成免疫复合体.
- 集成了一个神经网络 (NN) 与一个自我注意力 (SA) 机制用于数据分析.
主要成果:
- 达到了低检测极限:0.085 pg/mL (EC) 和0.047 pg/mL (SERS).
- 在广泛的度范围 (0.05-1000 pg/mL) 中,使用NN.证明了高定量准确性 (高达99.8%).
- 在糖尿病伤口排泄物中成功检测到IL-6,结果与临床数据相对应.
结论:
- 经NN增强的双模式微流体平台提供灵敏而准确的IL-6检测,即使在低度.
- 这项技术在临床环境中具有快速可靠的细胞因子分析的巨大潜力.
- 为推进糖尿病伤口个性化治疗策略提供了一个有前途的工具.
