高稳定性和选择性柔性汗液传感器与生物灵感微流体芯片相结合:Zn-Ni双金属MOF驱动的非侵入性功能评估
Meishi Su1, Wenhao Dong1, Aoxun Liang1
1College of Transportation, Ludong University, Yantai, Shandong, 264025, China.
Talanta
|March 15, 2026
概括
这项研究开发了一个可穿戴平台,用于非侵入性功能监测. 它使用灵活的肌素传感器和生物仿真芯片进行高效的汗水分析,帮助早期查慢性病.
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
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 对功能进行非侵入性监测对于及时检测疾病至关重要.
- 目前用于评估功能的现有方法往往具有侵入性或缺乏实时能力.
- 开发用于动态监控的便携式和敏感平台仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 开发一个灵活的可穿戴平台,用于非侵入性,动态的功能监测.
- 将高灵敏度的肌素传感器与高效的汗水传输系统相结合.
- 为早期慢性病 (CKD) 查提供一种新的技术策略.
主要方法:
- 使用Zn-Ni双金属MOF,COOH-CNT和LIG互数字化的电极制造一个灵活的肌素传感器,封装在PDMS中.
- 设计和制造一个仿生微流体芯片,带有不对称的微阵列,灵感来自德克萨斯州角的皮肤.
- 利用3D打印和PDMS复制成型用于芯片制造,然后进行等离子处理以提高水友性.
- 集成的毛细血管破裂用于控制液体运输和防止交叉污染.
主要成果:
- 肌素传感器表现出优异的电化学性能,具有高灵敏度 (283.3 μA/mmol·cm2) 和在各种条件下出色的稳定性.
- 生物模拟微流体芯片实现了液滴以9.7mm/s的自发定向传输.
- 该平台通过人类汗水刺实验在真实生物矩阵中显示出可靠性.
- 在可穿戴功能监测平台上首次实现了"高效运输-精确检测"协同作用.
结论:
- 开发的灵活可穿戴平台可以进行非侵入性,动态的功能监测.
- 该平台的有效的汗水传输和精确的肌素检测为早期CKD查提供了一种新的策略.
- 这项技术具有很高的翻译潜力,可以改善病管理和患者的治疗结果.
