哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院潘昀路教授團(tuán)隊(duì)在可穿戴健康監(jiān)測(cè)研究中取得重要進(jìn)展

2024-09-18 08:47:33來(lái)源：哈爾濱工業(yè)大學(xué) 閱讀量：48 評(píng)論

導(dǎo)讀：微型可穿戴傳感器為細(xì)胞因子的測(cè)量提供了更直接、更有效的選擇。然而，在實(shí)際檢測(cè)中，由于汗液中存在雜質(zhì)分子，低濃度腫瘤壞死因子-α的檢測(cè)往往難以進(jìn)行。

　　近日，機(jī)電學(xué)院潘昀路教授團(tuán)隊(duì)在可穿戴健康監(jiān)測(cè)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，開(kāi)發(fā)出可以在真實(shí)人體汗液樣本中檢測(cè)炎癥細(xì)胞因子的場(chǎng)效應(yīng)管傳感器。相關(guān)研究以《具備汗液自動(dòng)收集能力的柔性可重復(fù)使用納米傳感器，用于炎癥風(fēng)暴標(biāo)記物檢測(cè)》(Flexible/Regenerative Nanosensor with Automatic Sweat Collection for Cytokine Storm Biomarker Detection)為題發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)-納米》(ACS nano)上，并被選為當(dāng)期封面文章。這一研究為人體免疫反應(yīng)的無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)提供了技術(shù)支撐。

　　對(duì)于人體汗液中腫瘤壞死因子-α等低濃度細(xì)胞因子的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有助于臨床醫(yī)生評(píng)估炎癥的嚴(yán)重程度。傳統(tǒng)的免疫熒光法和酶聯(lián)免疫吸附法等因其操作復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)而無(wú)法廣泛應(yīng)用。微型可穿戴傳感器為細(xì)胞因子的測(cè)量提供了更直接、更有效的選擇。然而，在實(shí)際檢測(cè)中，由于汗液中存在雜質(zhì)分子，低濃度腫瘤壞死因子-α的檢測(cè)往往難以進(jìn)行。

　　針對(duì)這一難題，潘昀路教授團(tuán)隊(duì)研制了具備汗液自動(dòng)輸送能力的納米結(jié)構(gòu)陣列，再采用全氟磺酸樹(shù)脂/適配體修飾的二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)管作為敏感元件，構(gòu)建了一種可重復(fù)使用傳感器，具有圖案化潤(rùn)濕性的納米結(jié)構(gòu)陣列可自動(dòng)收集汗液，并阻止雜質(zhì)污染檢測(cè)區(qū)。該裝置可直接檢測(cè)未稀釋汗液中的腫瘤壞死因子-α蛋白，檢測(cè)范圍低至10-14摩爾級(jí)別。超薄、超柔性基底的使用確保了穩(wěn)定的電氣性能，即使在發(fā)生多次劇烈變形后也是如此。研究結(jié)果表明，該設(shè)備有可能通過(guò)汗液檢測(cè)對(duì)患者的免疫狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估和管理。

　　哈工大為論文唯一通訊單位，機(jī)電學(xué)院潘昀路教授、李斐然副教授、黃聰助理研究員和材料學(xué)院胡平安教授為論文共同通訊作者。黃聰助理研究員為排名第一的共同第一作者，機(jī)電學(xué)院博士研究生楊煒嵩、王昊、黃穗楚為論文共同第一作者。山東大學(xué)王子然研究員、北京航空航天大學(xué)郝壯副教授、哈工大電氣學(xué)院高珊珊副教授參與相關(guān)研究工作。

　　該研究獲國(guó)家自然科學(xué)基金、黑龍江省自然科學(xué)基金、中國(guó)博士后科學(xué)基金、重慶市自然科學(xué)基金資助。

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