基于智能增材制造类人电子皮肤模型的一点点触阿普唑仑药物电化学传感

《ACS Applied Bio Materials》:Smart Additive-Manufactured Humanoid Electronic-Skin Model Based One-Drop-Touch Electrochemical Sensing of the Alprazolam Drug

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月05日 来源:ACS Applied Bio Materials 5.6

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   打开图形查看器 摘要 本文分析了用于检测阿普唑仑

  

本文分析了用于检测阿普唑仑的生物仿生下一代仿人电子皮肤(e-skin)电化学适配体传感器的最新技术。现有的可穿戴设备存在柔韧性差、耐久性低、灵敏度有限以及长期使用不适等问题,因此迫切需要开发适用于柔韧性、高灵敏度和实时健康监测应用的传感器。本研究采用3D打印的柔性仿人电子皮肤(硅片)模拟人体皮肤,有望实现逼真的皮肤复制,用于可穿戴和人工接口系统,从而实现对生理参数的非侵入式实时监测。3D打印的基体由非导电聚乳酸(PLA)丝制成,为敏感的导电仿人电子皮肤电极提供了高科技设计和支撑系统。化学合成的金纳米子弹(AuNBs)被用于通过加速电子传输来提高传感器的灵敏度。金纳米子弹(AuNBs)的合成已通过显色变化、529 nm处的紫外-可见吸收、功能团红外光谱(FTIR)分析以及透射电子显微镜和选区电子衍射(TEM-SAED)表征得到确认,结果表明其分布均匀,平均粒径为13.379 ± 1.029 nm,晶格参数为4.078 ?,为适配体固定化提供了较大的活性表面,适合灵敏的电化学检测。循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)和电化学阻抗谱(EIS)被用于检测药物分析物,即阿普唑仑(ALP),其估算的检测限(LOD)低至0.001 μg/mL,线性范围为0.001–10 μg/mL。可重复性(5次)和相对标准偏差(RSD)低,稳定性(20天)表现良好。利用电流响应、有效电极表面积、电荷转移电阻(Rct)、双电层电容(Cdl)和表观电子转移速率常数(Kapp)研究了仿人电子皮肤适配体与分析物相互作用的动力学参数。AuNBs层改善了电子转移动力学,而适配体固定化及随后的阿普唑仑结合改变了界面电化学特性,从而验证了适配体传感器对药物分析物的有效识别。该仿人电子皮肤适配体传感器通过交叉反应评估和饮料中的标准添加浓度检测展现了良好的性能。预计仿人电子皮肤电化学传感器将通过提供连续、非侵入式监测,对未来医疗保健产生重要影响,并推动从传统血液诊断向去中心化、个性化和远程诊断系统的转变。

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