研究人員設計了可穿戴皮膚傳感器，可以無線檢測汗液中CRP的存在
發布時間：
2023-06-30
來自加州理工學院（Caltech）、Harbor-UCLA醫學中心Lundquist生物醫學創新研究所、加州大學洛杉磯分校和Cedars-Sinai醫學中心的研究人員設計了一種可穿戴和無線貼片，用于實時電化學檢測汗液中的炎癥生物標志物C反應性蛋白（CRP）。CRP由肝臟分泌，通常與炎癥有關。它在血液中的存在強烈表明潛在的健康狀況。CRP更難檢測，因為它的濃度比其他生物標志物低得多。
該裝置集成了離子電泳汗液提取、用于汗液采樣以及試劑路由和更換的微流體通道，以及用于量化 CRP（通過具有抗 CRP 捕獲抗體偶聯金納米顆粒功能的電極）、離子強度、pH 和溫度的基于石墨烯的傳感器陣列，用于實時校準 CRP 傳感器。
研究人員使用激光刻蝕的石墨烯創造了這種CRP傳感器，利用其眾多小孔的大表面積。這些孔包括獨特的化學物質（氧化還原分子），在特定情況下可以產生小電流，以及附著在CRP上的抗體。金納米顆粒是另一種傳感器組件，攜帶一組獨特的CRP抗體（檢測器抗體）。
當CRP分子通過汗液進入傳感器時，它們與金納米顆粒上的石墨烯和檢測器抗體結合。這會暫時將納米顆粒與石墨烯結合，并導致氧化還原分子產生傳感器電子元件可以檢測到的電流。
Wei Gao的實驗室負責開發各種可穿戴汗液傳感器，包括最新的傳感器，他說：“因為每個金納米顆粒都含有多種檢測器抗體，它們放大了單個CRP分子本來可以提供的微小信號。
該傳感器還用于監測汗液中的離子濃度、汗液的pH值和皮膚溫度，以解釋人與人之間汗液成分差異對生物傳感器電化學信號的影響。
Gao說，這項工作首次證明了汗液CRP可以準確檢測，并且與血液中的對應物具有良好的相關性，這對他在實驗室的工作和實際醫學應用具有重要意義。
“這個通用平臺使我們能夠監測體液中極低水平的分子。我們希望擴展這個平臺，以監測其他臨床相關的蛋白質和激素分子，“他說。“我們還想看看這是否可以用于慢性病管理。炎癥對許多患者來說是一種風險。如果他們可以在家里監測，他們的風險就可以被識別，他們可以得到及時的治療。
信息來源：Graphene-Info
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