I en studie publicerad i tidskriften Microsystems &Nanoengineering , har forskare från Northwestern Polytechnical University (NPU) avslöjat ett genombrott i upptäckten av väteperoxid H2 O2 , en viktig biomarkör i biologiska processer, med utvecklingen av dubbla funktionella bärbara sensorer baserade på Pt-Ni-hydrogeler.
Dessa sensorer, skickliga på både kolorimetrisk och elektrokemisk detektion, är redo att revolutionera personlig hälsovård.
De innovativa Pt-Ni-hydrogelerna, syntetiserade genom en enkel samreduktionsprocess, är en del av en ny metod för H2 O2 upptäckt. Dessa hydrogeler, med sin unika struktur av nanotrådsnätverk och skrynkliga nanosheets, ger en stor yta som är avgörande för biosensing. De visar betydande peroxidasliknande och elektrokatalytiska aktiviteter och möjliggör både kolorimetrisk och elektrokemisk avkänning av H2 O2 .
Det kolorimetriska tillvägagångssättet innebär en synlig färgförändring i hydrogelen vid interaktion med H2 O2 , mätbar via UV-synliga absorptionsspektra, med en snabb svarstid. Elektrokemisk avkänning bekräftas genom cyklisk voltammetri, vilket framhäver hydrogelernas effektivitet i H2 O2 minskning.
Nyckelfynd inkluderar en låg detektionsgräns för både kolorimetriska (0,030 μM) och elektrokemiska (0,15 μM) metoder, breda linjäritetsintervall, enastående långtidsstabilitet på upp till 60 dagar och utmärkt selektivitet, avgörande för exakt H2 O2 mätning i komplexa prover.
Dessutom, sensorernas prestanda när det gäller att detektera H2 O2 från HeLa-celler överensstämmer med standardspektrofotometriska och elektrokemiska metoder, vilket bekräftar deras potential för praktiska tillämpningar.
Dessa bärbara H2 O2 sensorer representerar ett betydande framsteg inom området för hälsoövervakning. Deras enkelhet, känslighet och selektivitet gör dem idealiska för vårdcentralsdiagnostik, och erbjuder en ny väg för personlig hälsovård.
Dessa enheter, med sin potential för enkel integrering i det dagliga livet, skulle kunna revolutionera sättet vi övervakar och hanterar hälsotillstånd och bana väg för bredare tillämpningar inom medicinsk diagnostik och terapeutisk övervakning.
Mer information: Guanglei Li et al, Bärbar visuell och elektrokemisk detektering av väteperoxidfrisättning från levande celler baserad på dubbelfunktionella Pt-Ni-hydrogeler, Microsystems &Nanoengineering (2023). DOI:10.1038/s41378-023-00623-y
Journalinformation: Mikrosystem och nanoteknik
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
