一个SERS活性微针阵列,用于快速和最少侵入性的乳酸检测
Xinyu Sun1, Kequan Chen2, Yang Wang1
1State Key Laboratory of Digital Medical Engineering, School of Biological Science and Medical Engineering, Southeast University, Nanjing, 210096, China.
Analytica chimica acta
|September 7, 2025
概括
这项研究引入了一种新的微针阵列,用于检测间歇性液体中的乳酸 (LA),为监测运动强度和运动员表现提供了一种更安全的方法. 调查结果显示,禁食和食状态之间的LA产量存在差异,影响了培训指导.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 运动科学 运动科学 运动科学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 剧烈的运动会导致乳酸 (LA) 积累,导致肌肉疲劳并影响生理功能.
- 乳酸值 (LT) 对运动表现至关重要,使LA检测对评估身体状况和优化训练至关重要.
- 目前用于LA检测的方法可能是侵入性的或缺乏灵敏度,需要先进的监测工具.
研究的目的:
- 开发和验证表面增强的拉曼散射 (SERS) 活性微针 (MN) 阵列,用于实时检测间歇性流体中的LA.
- 研究生理状态 (禁食与正常食) 和运动强度对LA积累的影响.
- 评估SERS-MN阵列在指导运动训练和康复方面的潜力.
主要方法:
- 通过整合黄金纳米,4-mercaptobenzeneboronic acid和乳酸氧化酶来制造SERS活性微针阵列.
- 将MN阵列插入小鼠皮肤,以检测间歇性液体 (ISF) 中的LA.
- 监测不同运动持续时间和食条件下的小鼠ISF LA度的变化.
主要成果:
- 在SERS-MN阵列成功地检测到LA度在老鼠ISF运动后LA度的变化.
- 在正常小鼠中,游泳3分钟和6分钟后,ISF LA显著增加.
- 与正常食小鼠相比,禁食小鼠在运动期间表现出改变的基线LA水平和不同的积累率.
结论:
- 这项研究首次确定了禁食和正常养的动物之间明显的LA生产模式.
- 禁食影响了基线LA水平和运动诱导的LA积累率.
- 开发的SERS-MN阵列显示了作为一种更安全,更有效的炼监测和个性化训练指导工具的承诺.
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