基于微针阵列的MWCNTs/PANI丝纤维膜传感器用于汗水pH检测
Dajiang Kuang1, Yongsong Tan1, Liyang Song1
1College of Textile Science and Engineering, Jiangnan University, 1800 Lihu Road, Wuxi, 214122, China.
Mikrochimica acta
|February 24, 2025
概括
这项研究引入了一种基于丝纤维素的微针传感器,用于非侵入性汗水pH监测. 灵活的生物传感器通过独特的MWCNTs/PANI丝纤维蛋白电极提供了对人类生理学的精确实时分析.
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
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 监测汗水pH值对于人类生理学的非侵入性监测至关重要.
- 现有的生物传感平台面临着灵活性和电极-皮肤摩擦的挑战.
- 丝纤维素 (SF) 提供了改善生物传感器设计的潜力,因为其灵活性和结构控制.
研究的目的:
- 开发和描述一个新的pH响应的微针阵列传感器用于汗水分析.
- 将多壁碳纳米管 (MWCNTs) 和聚氨 (PANI) 纳入丝纤维蛋白矩阵中,以增强传感能力.
- 为了评估传感器的性能,用于非侵入性监测人类汗水的pH值.
主要方法:
- 使用微米分辨率的模板方法制造微针阵列传感器.
- 通过在丝纤维素中分散PANI粉末并添加MWCNTs来准备传感电极.
- 使用了一种两电极配置,配有MWCNTs/PANI丝纤维蛋白微针阵列和Ag/AgCl参考电极.
主要成果:
- 开发的pH传感器在pH范围3到9之间显示了53.60mV/pH的灵敏度.
- 实现了68秒的快速响应时间和77秒的恢复时间.
- 在可逆性,可重复性,选择性和稳定性方面表现出卓越的传感器性能,用于检测汗水pH值变化.
结论:
- 基于丝纤维素的微针阵列传感器为非侵入性汗水pH监测提供了灵活有效的平台.
- 在SF矩阵中整合MWCNT和PANI提高了传感器性能,并解决了电极皮肤摩擦问题.
- 这种创新的生物传感器具有实时生理监测和诊断应用的巨大潜力.
