可穿戴微针贴片与基于金属水凝胶的信号探针结合，用于监测皮肤间质液中的蛋白质生物标志物

《Advanced Materials》：Wearable Microneedle Patch Integrated with Metal Hydrogel-Based Signal Probe for Dermal Interstitial Fluid Protein Biomarkers Monitoring

实时追踪真皮间质液（ISF）中免疫球蛋白G（IgG）面临检测灵敏度、样本获取和系统集成挑战。本研究开发可穿戴微针贴片（w-MN patch），集成聚多巴胺修饰金-铁电化学探针，实现0.05 ng/mL超低检测限。空心微针阵列（HMN）可在5分钟内采集5.6 μL ISF，结合自制封装腔实现体内实时无线监测。该平台整合高灵敏度检测、高效样本提取和可穿戴技术，为精准诊断和智能医疗设备提供新方案。

　　

摘要

由于分析物检测的局限性、ISF（真皮间质液）提取效率低下以及系统集成不完善，实时追踪ISF中的蛋白质生物标志物仍然是一个重大挑战。本文介绍了一种可穿戴微针贴片（w-MN贴片），该贴片集成了基于金属水凝胶的电化学探针，能够同时采样和监测ISF中的关键蛋白质生物标志物——免疫球蛋白G（IgG）。这种传感探针采用多巴胺功能化的金凝胶作为基底，并固定了铁氰化物（ferrocene），实现了高度稳定且灵敏的检测效果，在体外和体内模型中的检测限低至0.05 ng/mL^?1。中空微针（HMN）阵列设计有助于快速收集ISF，在活体大鼠模型中5分钟内即可收集到5.6 μL的ISF，这一点通过模拟和实验数据得到了验证。通过将HMN阵列与传感芯片结合，并使用自制的封装装置，w-MN贴片实现了体内实时的无线IgG监测。这项工作构建了一个完全集成的平台，融合了灵敏的蛋白质生物标志物检测技术、高效的ISF提取方法以及可穿戴设备设计，为精准诊断和下一代可穿戴医疗技术带来了巨大潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。