微针集成装置用于通过皮肤取样和分析向生物标志物的分析

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 传感器技术 传感器技术
• 临床诊断 临床诊断 临床诊断 临床诊断

背景情况:

• 现有的护理点系统缺乏用于体液分析的无传感器集成.
• 至少侵入性的方法对于用户的安全和减少感染风险至关重要.

研究的目的:

• 设计和开发一次性微尺度装置用于间歇性流体 (ISF) 提取.
• 为了整合在设备内同时监测葡萄糖,乳酸盐和离子 (K+).
• 为了评估设备的性能,用于点的护理诊断应用.

主要方法:

• 一个3D打印的类似帽子的结构与微针 (MN) 阵列用于ISF提取 (≈3.0μL).
• 采用负压对流技术,有效提取液体.
• 集成的生物受体修饰碳纤维 (CF) 电极用于选择性分析物检测.

主要成果:

• 证明了对葡萄糖,乳酸盐和K+的选择性检测,具有高灵敏度和低检测极限.
• 获得的高灵敏度:0.258μA μm−1cm−2 (乳酸盐),0.549μA μm−1cm−2 (葡萄糖),0.657μA μm−1cm−2 (K+). 它们的分离率是:0.258μA μm−1cm−2 (乳酸盐),0.549μA μm−1cm−2 (葡萄糖),0.657μA μm−1cm−2 (K+).
• 通过猪皮肤的体外试验验证实性能,显示精确的ISF生物标志物检测.

结论:

• 开发的微尺度设备为ISF分析提供了一个紧的,独立的和用户友好的解决方案.
• 它在当前的临床诊断方法上取得了显著的进步.
• 该设备显示了在临床环境中广泛采用的潜力,用于实时健康监测.