《Current Opinion in Electrochemistry》：Recent Advances in Electrochemical Capillary Flow Microfluidic Devices
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电化学分析化学在诊断、医疗、环境监测等领域具有重要应用，但面临复杂样本处理和区分相似氧化还原电势的挑战。微流控技术与纸基设备结合，推动了便携式点前处理诊断设备的发展，其优势在于简化设备、提升检测性能。摘要后分隔符：
马克斯韦尔·D·布里奇斯|查尔斯·S·亨利
科罗拉多州立大学化学系，美国科罗拉多州柯林斯堡80523
摘要
电分析化学在诊断、医疗保健、环境监测以及许多其他应用中发挥了重要作用。然而，电分析化学面临的一个挑战是处理复杂样品的能力，以及区分具有相似氧化还原电位的分析物的能力。历史上，电化学一直与液相色谱法和毛细管电泳等分离方法结合使用来解决这一问题，但这导致了设备过于复杂，无法在床旁（POC）或即时检测（PON）场景中使用。随着20世纪90年代微流控技术的出现，人们再次看到了开发小型、快速、准确的POC/PON设备的希望。随后出现了将电化学与纸质设备结合的首批报道，如今该领域得到了全球各地的研究贡献。本文综述了该领域的最新进展，涵盖了大约两年的发展情况，包括制造和应用方面，并在最后总结了剩余的挑战和未来发展方向。
章节摘录
背景
电化学传感器因其高灵敏度而在各种场景中得到广泛应用，但在无需重大改性的情况下难以实现选择性地分辨电位或分离物质。尽管如此，这些传感器仍适用于许多涉及简单氧化还原反应的生物（1, 2, 3）和环境（4, 5）应用。另一方面，微流控技术作为一种增强传感性能的介质具有多项优势，因为它能够实现微型化。
制造技术的最新趋势
随着对毛细管流式微流控技术的兴趣日益增加，人们致力于开发简单且低成本的方法来制造这类设备，并同时提升其性能。过去，人们使用蜡印（11）和喷墨打印（12）等技术在纸质基底上制造微流控通道，而其他光刻技术则用于塑料基底的通道制造（图1A）13, 14。为了更好地调整设备几何形状，还开发了3D打印等方法。
在人类健康领域的应用
随着制造技术的进步，电化学毛细管流式微流控技术的应用范围也得到了扩展。特别关注的是将复杂的诊断/预测测试方法（如酶联免疫吸附测定法（ELISA）、聚合酶链反应（PCR）等）自动化，通过在微流控设备内进行这些测试来实现定量分析。由于电极表面易于操作，
在可穿戴设备中的应用
除了用于一次性诊断外，近年来可穿戴传感器的应用领域也取得了飞速发展。许多研究人员开始利用汗液作为非侵入性介质，开发可穿戴微流控贴片，以持续监测特定标志物（如皮质醇，一种与压力水平相关的激素）36, 37。如图3A所示，Fiore等人开发了一种基于纸质的微流控设备，用于检测汗液中的皮质醇。
非生物应用
迄今为止，本文讨论的许多研究都集中在监测生理条件方面，但电化学毛细管流式微流控设备在医学监督之外的领域也有应用。一个全球性的问题是重金属污染，需要廉价且快速的检测方法来检测极低浓度的有毒金属离子（如铅、砷（44）、汞、镉和铬）。如图4A所示，Ma等人最近
结论与未来发展方向
本文综述了电化学毛细管流式微流控技术的最新进展，这些进展为新一代面向POC/PON诊断和预测用途的传感器的发展奠定了基础。电化学毛细管流式微流控设备具有广泛的应用前景，尤其是其在POC/PON场景中的潜力，它们能够在复杂基质中灵敏且选择性地检测目标分析物。许多研究人员已经开始
利益声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，这些关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本研究得到了美国国家科学基金会（CHE-2505595）和美国国立卫生研究院（R21EB036886）的资助。
