使用双适配体可穿戴传感器通过汗液监测卵巢激素的多重指标

《Device》：Multiplex ovarian hormone monitoring in sweat using a dual-aptamer wearable sensor

　　

整体视角

卵巢激素如雌二醇和孕酮在月经周期和更年期过渡期间会动态变化，然而其评估仍然主要依赖于间歇性的血液采样。这样的测量只能提供内分泌状态的孤立快照，而生理解释则可能依赖于多种激素的协同动态。可穿戴技术能够实现持续的分子测量，从而为在常规实验室环境之外表征这些变化的内分泌特征提供一种补充方法。

本研究开发了一种可穿戴的汗液传感器，可用于同时测量雌二醇和孕酮。该传感器采用了两种基于适配体的识别系统，并配备了不同的电化学报告分子，使得可以从单个印刷的金电极上同时测量这两种激素。集成的被动微流控模块在测量前对汗液进行预处理，可以减少由于个体差异、身体部位以及诱导出汗方法不同而导致的pH值和离子强度的变化，无需额外的校正通道。在初步的可行性研究中，对处于生育期、围绝经期和绝经后的参与者进行了连续的单次测量，成功实现了卵巢激素水平的纵向追踪。为了确定人群层面的关系并验证临床实用性，还需要进行更大规模和更多样化的研究。更广泛地说，将多重分子传感技术与被动样本标准化结合，为将可穿戴生物电子技术应用于长期内分泌监测和个性化女性健康监控提供了策略。

亮点

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可穿戴贴片可实现对汗液中雌二醇和孕酮的联合检测

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正交适配体-氧化还原探针可在单个电极上实现对两种激素的检测

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被动微流控技术可在检测前对汗液的pH值和离子强度进行调节

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连续的单次测量可实现卵巢激素水平的纵向追踪

总结

雌二醇（E2）和孕酮（P4）共同调节生殖功能、更年期过渡以及激素治疗反应，但其评估目前仍然依赖于间歇性的血液采样，这只能提供内分泌过程的部分快照。我们报道了一种可穿戴的汗液传感器，可用于同时监测这两种激素。两种正交的氧化还原适配体-报告分子系统（分别使用亚甲蓝和铁氰化物作为报告分子）被集成在单个喷墨打印的金电极上，通过顺序的方波伏安法扫描，在生理相关的皮摩尔浓度下实现对这两种激素的独立定量。集成的被动微流控模块在分析前对汗液的pH值和离子强度进行标准化，消除了额外的校正需求，确保了在不同出汗方法和身体部位下的稳定测量结果。在一项涵盖生育期、围绝经期和绝经后参与者的单例可行性研究中，测量结果与实验室参考方法一致，并实现了卵巢激素水平的纵向追踪。这种方法为多重可穿戴内分泌监测策略的建立奠定了基础，也为更大规模的队列研究以促进个性化女性健康监控提供了动力。

图形摘要