一种用于检测糖尿病肾病多重生物标志物的酶复合汗液传感器

《Advanced Sustainable Systems》：An Enzyme-Composite Sweat Sensor for the Detection of Multiplexed Diabetic Nephropathy Biomarkers

糖尿病肾病汗液检测双复合电极系统研究。通过整合葡萄糖氧化酶、尿酸氧化酶和选择性钾离子载体，采用微孔共价有机框架保护酶活性，实现汗液中Glu、UA和K+的高灵敏同步检测。非侵入式监测手段为糖尿病肾病患者日常肾功能评估提供新方案。

　　

摘要

传统的糖尿病肾病（DN）诊断方法通常包括血液检测、影像学检查或活检。然而，这些方法具有侵入性，需要大型专业设备，因此不适合频繁监测。随着精准医学的发展，对简单且易于使用的诊断工具的需求日益增加。本文介绍了一种新型传感系统，能够同时检测汗液中的三种关键DN生物标志物：葡萄糖（Glu）、尿酸（UA）和钾离子（K⁺）。该系统采用了一种具有高导电性、大表面积和丰富活性位点的二元复合电极，确保了出色的电化学性能和微量检测灵敏度。为确保特异性，系统中加入了葡萄糖氧化酶（GOx）、尿酸氧化酶（UAOx）和钾离子选择性载体。葡萄糖和尿酸通过GOx和UAOx催化的安培反应进行检测，而钾离子水平则通过基于选择性离子识别的开路电位法来确定。为了提高酶的稳定性，GOx和UAOx被封装在微孔共价有机框架中。这种通用的酶保护策略通过限制分子运动并保护酶免受环境因素的影响，从而提高了酶的稳定性和生物活性。该系统已成功应用于分析志愿者的汗液样本，显示出其在糖尿病患者常规无创监测肾脏健康方面的巨大潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。