研究人员设计了可穿戴皮肤传感器，可以无线检测汗液中CRP的存在
发布时间：
2023-06-30
来自加州理工学院（Caltech）、Harbor-UCLA医学中心Lundquist生物医学创新研究所、加州大学洛杉矶分校和Cedars-Sinai医学中心的研究人员设计了一种可穿戴和无线贴片，用于实时电化学检测汗液中的炎症生物标志物C反应性蛋白（CRP）。CRP由肝脏分泌，通常与炎症有关。它在血液中的存在强烈表明潜在的健康状况。CRP更难检测，因为它的浓度比其他生物标志物低得多。
该装置集成了离子电泳汗液提取、用于汗液采样以及试剂路由和更换的微流体通道，以及用于量化 CRP（通过具有抗 CRP 捕获抗体偶联金纳米颗粒功能的电极）、离子强度、pH 和温度的基于石墨烯的传感器阵列，用于实时校准 CRP 传感器。
研究人员使用激光刻蚀的石墨烯创造了这种CRP传感器，利用其众多小孔的大表面积。这些孔包括独特的化学物质（氧化还原分子），在特定情况下可以产生小电流，以及附着在CRP上的抗体。金纳米颗粒是另一种传感器组件，携带一组独特的CRP抗体（检测器抗体）。
当CRP分子通过汗液进入传感器时，它们与金纳米颗粒上的石墨烯和检测器抗体结合。这会暂时将纳米颗粒与石墨烯结合，并导致氧化还原分子产生传感器电子元件可以检测到的电流。
Wei Gao的实验室负责开发各种可穿戴汗液传感器，包括最新的传感器，他说：“因为每个金纳米颗粒都含有多种检测器抗体，它们放大了单个CRP分子本来可以提供的微小信号。
该传感器还用于监测汗液中的离子浓度、汗液的pH值和皮肤温度，以解释人与人之间汗液成分差异对生物传感器电化学信号的影响。
Gao说，这项工作首次证明了汗液CRP可以准确检测，并且与血液中的对应物具有良好的相关性，这对他在实验室的工作和实际医学应用具有重要意义。
“这个通用平台使我们能够监测体液中极低水平的分子。我们希望扩展这个平台，以监测其他临床相关的蛋白质和激素分子，“他说。“我们还想看看这是否可以用于慢性病管理。炎症对许多患者来说是一种风险。如果他们可以在家里监测，他们的风险就可以被识别，他们可以得到及时的治疗。
信息来源：Graphene-Info
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