许太林/刘轻舟Anal. Chem.：基于石墨烯的可穿戴垂直微针生物传感器

研究内容

生酮饮食在治疗慢性病方面引起了人们的极大兴趣，但长期饮食也有健康风险。尽管现代医学在诊断和治疗方法方面取得了进步，但这种饮食策略在个性化健康管理方面存在巨大差距。

深圳大学许太林/刘轻舟提出了一种可穿戴的微针生物传感器，用于实时监测酮和葡萄糖。微针阵列具有优异的机械性能，可以对间质生物标志物进行一致的采样，同时减少与皮肤穿刺相关的疼痛。具有卓越导电性的垂直石墨烯为所产生的传感器提供了234.18 μA mM −1 cm −2 的高灵敏度和1.21 μM的低限检测。相关工作以“Wearable Vertical Graphene-Based Microneedle Biosensor for RealTime Ketogenic Diet Management”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。

研究要点

要点1.作者报道了一种基于微针的生物传感器，能够实时监测间质酮和葡萄糖，可用于维持生酮饮食的个人的积极健康管理。这种生物传感器是通过三维打印微针与垂直石墨烯电极相结合构建的，能够以增强的准确性和灵敏度实现双重检测。

要点2.微针阵列具有优异的机械性能，可以对间质生物标志物进行一致的采样，同时减少与皮肤穿刺相关的疼痛。具有卓越导电性的垂直石墨烯为所产生的传感器提供了234.18 μA mM −1 cm −2 的高灵敏度和1.21 μM的低限检测。

要点3.当微针被按压并刺入皮肤时，ISF可以被中空微针阵列一致地收集并被双分析物电极检测。此外，集成了一个最小的电化学分析仪，通过无线数据传输与智能设备同步。

这种完全集成的生物传感设备有望促进生酮饮食在肥胖、癫痫、糖尿病和阿尔茨海默病等疾病治疗中的应用。

研究图文

图1. 垂直石墨烯基生物传感器的表征和电化学性能。

图2. 微针性能评估。

图3. 微针生物传感器的体内性能。

文献详情

Wearable Vertical Graphene-Based Microneedle Biosensor for RealTime Ketogenic Diet Management

Qiyu Wang, Qingzhou Liu,* Geng Zhong, Tailin Xu,* Xueji Zhang

Anal. Chem.

DOI: https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c00960