人工智能辅助的微流体基于纸张的分析装置与Au-Pt纳米颗粒用于多重,抗干扰的尿路生物标志物的量化
Teng Shen1, Zidong Chen1, Bin Ran2
1School of Mechanical and Electrical Engineering, Guangzhou University, Guangzhou 510006, P. R. China.
Analytical chemistry
|December 3, 2025
概括
一个由人工智能驱动的纸张设备使用金纳米粒子进行敏感,同时检测尿液中的葡萄糖,尿酸和肌素,改善糖尿病和病诊断.
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:
- 检测尿路生物标志物如葡萄糖,肌素和尿酸的多重点护理对管理糖尿病和脏疾病至关重要.
- 目前的方法在复杂的尿样中与敏感性和信号干扰作斗争.
研究的目的:
- 开发一种人工智能 (AI) 辅助的微流体纸质分析装置 (μPAD),用于同时电化学量化尿液中的葡萄糖,肌素和尿酸.
- 为了克服复杂的尿液矩阵中的敏感性和干扰挑战.
主要方法:
- 一个μPAD的制造与幕打印电极修改了金 (Au-Pt) 双金属纳米粒子.
- 电化学检测利用Au-Pt纳米粒子的协同电催化.
- 应用多层感知器 (MLP) 神经网络用于人工智能辅助的错误校正.
主要成果:
- 提高过氧化氧化氧化敏感度25.4倍.
- 实现了快速检测 (<180秒),可检测葡萄糖 (10.1微米),尿酸 (0.39微米) 和肌素 (141.7微米) 的低检测极限.
- 使用AI校准,量化误差从30%以上降至6.3%以下.
结论:
- 开发的人工智能辅助的μPAD能够对关键的尿路生物标志物进行高度敏感和选择性的多重检测.
- 该平台集成了先进的纳米材料,微流体和人工智能,以提高诊断准确度.
- 这项技术在分散诊断和监测糖尿病和损伤方面具有重大潜力.
