一个配备了电染色的酶式生物燃料电池系统与空洞的微针阵列相结合,用于在间歇性液体中自动供电的葡萄糖传感
Nan Xiao1, Haotian Li1, Zheyuan Fan1
1School of Health Science and Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai, 20093, China.
Mikrochimica acta
|March 12, 2025
概括
这项研究介绍了一种自动供电的酶生物燃料细胞传感器,配有微针阵列,用于无痛地监测间歇性液体中的葡萄糖. 该设备可提供视觉葡萄糖测定,使其成为一种非侵入式传感的有希望的方法.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 生物传感器是一种生物传感器.
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 持续的葡萄糖监测对于糖尿病管理至关重要.
- 现有的方法往往涉及侵入性程序或需要外部电源.
- 需要具有最小入侵性的,自动供电的葡萄糖传感器.
研究的目的:
- 开发一种一次性,自动供电的酶生物燃料电池 (BFC) 传感器,用于血糖监测.
- 将BFC与空心微针阵列 (HMNA) 集成,用于最少侵入性间歇性液体 (ISF) 提取.
- 为了使可视测定葡萄糖度.
主要方法:
- 使用葡萄糖脱酶 (GDH) 作为阳极催化剂和普鲁士蓝色 (PB) 作为电色阴极的BFC传感器的制造.
- 将BFC与HMNA集成,以进行无痛的ISF采样.
- 传感器电化学性能的表征,包括开放电路电位 (OCP) 和功率密度.
- 通过与葡萄糖度相关的色度分析验证葡萄糖感应能力.
主要成果:
- 在HMNA实现无痛和最少侵入性的ISF提取.
- BFC传感器显示OCP为0.14V,最大功率密度为0.07μW·cm−2在14mM葡萄糖下.
- 在R/B比率和从0到14mM的葡萄糖度之间观察到线性关系.
- 传感器通过PB颜色变化提供了可视葡萄糖度的确定.
结论:
- 开发的一次性,自动供电的BFC传感器与HMNA集成,是葡萄糖监测的一个有前途的工具.
- 该设备提供了一种最小侵入性和视觉指示性的方法,用于实时评估葡萄糖水平.
- 这项技术有可能改善糖尿病管理和非侵入性健康监测.
