前沿 | PEDOT:PSS 导电水凝胶，用于可穿戴和无创葡萄糖监测
目前，主要由于测量精度、灵敏度和/或血液相关性较弱，还没有商业上可用的无创方法来监测间质液 (ISF) 中的葡萄糖。最近，科研人员提出了一种基于 PEDOT:PSS 导电水凝胶与普鲁士蓝纳米粒子 (PBNP) 结合的电化学生物传感器，用于无创和连续监测体内葡萄糖。通过添加二甲基亚砜 (DMSO) 和 Zonyl FS-300 制备水凝胶，这有助于改善聚合物链的扩展，以形成更好的导电和纳米多孔网络。基于水凝胶的生物传感器的葡萄糖检测检测限低至 0.85 μM，灵敏度高达 340.1 μA·mM-1·cm-2，比基于琼脂糖和甲基丙烯酸羟乙酯 (HEMA) 的对应物高约 10 倍。此外，它为血清中的葡萄糖检测提供了商业血糖仪的良好准确性。更重要的是，结合反向离子电渗疗法 (RI)，水凝胶被用作人体皮肤贴片，用于在体内无创和连续监测 ISF 携带的葡萄糖。结果与血糖仪测量的结果显示出良好的相关性。团队相信这种葡萄糖生物传感器为糖尿病患者的临床可穿戴无创血糖监测铺平了道路。
图 1 PEDOT:PSS/DF/PB/GOx 传感器的制备示意图，用于血清葡萄糖检测和基于反向离子电渗 (RI) 的人体皮肤无创 ISF 葡萄糖检测，并与葡萄糖进行比较 用商用血糖仪测量。
图 7. (a) 应用于志愿者手臂的无创体内葡萄糖监测以及同步指尖血糖测试示意图。(b) 附着在皮肤表面的 SPCE 电极用于电化学测量。(c) 用血糖仪同步测量血糖的指尖采血。(d) 从附着在人体皮肤上的传感器记录的典型表皮电流测量 I-t 测量值。(e, f) 每小时测量的受试者 1 和 2 的无创 ISF 葡萄糖电流响应与 ISF 提取前 15 分钟测量的血糖值。(g) 根据 (f) 中受试者 2 的数据绘制的传感器电流响应与血糖浓度的关系。
相关论文以题为A PEDOT:PSS Conductive Hydrogel Incorporated with Prussian Blue Nanoparticles for Wearable and Noninvasive Monitoring of Glucose发表在《Chemical Engineering Journal》上。通讯作者是温州医科大学Qingwen Zhang、王毅研究员。