0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

基于导电MOF/MXene的多功能医疗监测生物传感器开发

微流控 来源:微流控 2023-12-24 14:45 次阅读

对于代谢性疾病的实时护理,要求具有监测代谢物含量和诊断肌肉状态的功能。然而,目前同时具有检测电化学和生物电信号功能的诊疗一体生物传感器很少有报道。因此,设计一种集汗液电化学检测、电生理信号采集和电刺激治疗于一体的多功能生物传感器,以此实现对代谢性疾病的诊断和治疗至关重要。

近日,北京师范大学化学学院刘楠教授团队开发了一种基于导电MOF/MXene的多功能生物传感器用于健康监测,具有汗液电化学检测、电生理信号采集和电刺激治疗于一体的多重功能(图1)。

7c8e84cc-a130-11ee-8b88-92fbcf53809c.png

图1多功能集成生物传感器示意图

该工作是以导电MOF(Ni₃(HITP)₂)和MXene为原料,使用无纺布,通过真空辅助浸渍MXene和原位锚定MOF制备得到MOF/MXene电极(图2)。该电极较MXene电极具有低溶液阻抗、高电荷存储能力、高稳定性,具有作为电生理电极的潜能(图3)。

7ca81360-a130-11ee-8b88-92fbcf53809c.png

图2化学结构和形貌结构表征

7cd02472-a130-11ee-8b88-92fbcf53809c.png

图3电化学性能

进一步将MOF/MXene电极作为表皮电极,具有低皮肤/电极界面阻抗,可记录高保真的电生理信号,同时也可快速响应记录电刺激信号(图4)。

此外,该电极基于导电MOF的电化学活性,对尿酸和葡萄糖均有良好的传感性能(图5)。基于上述三重功能,研究人员将多功能生物传感电极与柔性电路印刷版集成,有助于实现实时汗液中代谢物检测、表皮电生理信号监测并通过电刺激缓解肌肉功能障碍。

7ce3cf7c-a130-11ee-8b88-92fbcf53809c.png

图4电生理信号采集与电刺激性能

7ced423c-a130-11ee-8b88-92fbcf53809c.png

图5电化学传感性能

7d052bc2-a130-11ee-8b88-92fbcf53809c.png

图6基于MXene和导电MOF的多功能可穿戴传感器

该工作以“AMultifunctional Biosensor via MXene Assisted by Conductive Metal–Organic Framework for Healthcare Monitoring”为题发表在Advanced Functional Materials期刊上。文章第一作者是北京师范大学硕士生林欣昀。该研究得到了东北师范大学邹小勤老师在MOF合成和表征方面的支持与帮助。该研究还获得了国家自然科学基金委的资助。







审核编辑:刘清

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 信号采集
    +关注

    关注

    6

    文章

    230

    浏览量

    67883
  • 生物传感器
    +关注

    关注

    12

    文章

    368

    浏览量

    37366

原文标题:基于导电MOF/MXene的多功能医疗监测生物传感器

文章出处:【微信号:Micro-Fluidics,微信公众号:微流控】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    生物传感器:科技前沿的生物监测利器

    地检测基因突变、DNA序列等生物分子。四、生物传感器的应用生物传感器在多个领域都有着广泛的应用:医疗领域:生物传感器可用于血糖
    的头像 发表于 11-20 15:12 701次阅读

    一种可以提升动态血糖监测均匀性和精确度的导电油墨

    性、良好的生物相容性以及稳定的化学性质,确保了传感器在实时监测血糖时的准确性和可靠性,且在各种基材上印刷时表现出色。同时,Haydale导电油墨的低粘度特性使得它在印刷过程中具有更好的
    发表于 11-08 10:26

    利用HDPlas等离子功能化工艺,可增强CGM动态血糖仪微型传感器性能

    的二维材料,特别是用于开发健康监测中的可穿戴传感器和植入式设备。可以实现各种多功能传感器,这得益于石墨烯材料性能的多样性。 通过HDPlas
    发表于 09-10 15:45

    高可调性材料:Haydale生物传感器油墨,打造灵活定制化印刷解决方案

    Haydale生物传感器油墨是一种高可调性材料,适用于灵活定制化印刷解决方案。它采用先进的材料如石墨烯,通过HDPlas功能化过程制造,具有优异的电导性和酶固定化特性。该油墨在血糖管理、尿酸测试
    的头像 发表于 08-23 16:38 228次阅读

    Aigtek功率放大器如何帮助纳米电子生物传感器更好的研发和生产

    纳米电子生物传感器是纳米结构的半导体材料,或将开启生物工程科技新时代。在过去的二十年中,出现了一些研究努力,以实证研究纳米电子生物传感器在医学中的能力。那么,如此重要的传感器是怎样的工
    的头像 发表于 05-20 10:59 365次阅读
    Aigtek功率放大器如何帮助纳米电子<b class='flag-5'>生物传感器</b>更好的研发和生产

    电化学生物传感器生物检测领域的显著优势

    电化学生物传感器生物检测领域具有显著的优势,这些优势不仅体现在其高灵敏度、快速响应等方面,更在于其在医学诊断、环境监测、食品安全等多个领域中的广泛应用。下面将详细阐述电化学生物传感器
    的头像 发表于 04-29 10:00 649次阅读
    电化学<b class='flag-5'>生物传感器</b>在<b class='flag-5'>生物</b>检测领域的显著优势

    三郡科技:电化学生物传感器电极与生物芯片的异同

    电化学生物传感器电极 与 生物芯片 作为生物技术领域中的两大重要工具,为现代生物分析和医学诊断提供了强有力的支持。虽然它们都涉及生物学和电子
    的头像 发表于 04-28 14:08 776次阅读
    三郡科技:电化学<b class='flag-5'>生物传感器</b>电极与<b class='flag-5'>生物</b>芯片的异同

    便携快速检测的电化学生物传感器:颠覆性变革生物检测方式

    的需求。因此,开发一种便携、快速、准确的生物检测方法成为当前研究的热点。近年来,电化学生物传感器以其独特的优势在生物检测领域崭露头角,有望颠覆传统的
    的头像 发表于 04-26 17:14 1537次阅读

    什么是多功能传感器 多功能传感器功能介绍

    多功能传感器是一个集成系统,它将射频 (RF) 频谱中的多种功能(包括通信、雷达、电子战以及情报、监视和侦察 (ISR))整合到一个传感器中。
    发表于 04-01 12:41 668次阅读
    什么是<b class='flag-5'>多功能</b><b class='flag-5'>传感器</b> <b class='flag-5'>多功能</b><b class='flag-5'>传感器</b>的<b class='flag-5'>功能</b>介绍

    安泰ATA-2161高压放大器在生物传感器研究中的应用

    环境监测医疗卫生和食品检验等。那么ATA-2161高压放大器在生物传感器研究中有怎样的应用呢? 首先生物传感器主要有下面三种分类命名方式,三种分类方法之间实际互相交叉使用: 1.根据
    的头像 发表于 03-27 11:18 402次阅读
    安泰ATA-2161高压放大器在<b class='flag-5'>生物传感器</b>研究中的应用

    大气监测应用中的传感器

    根据检测方法的不同, 传感器可分为光学传感器、 电化学传感器等;根据反应原理的不同, 传感器可分为酶生物传感器、免疫
    发表于 03-25 13:55 404次阅读

    用于原位监测汗液标志物的全打印、多模态可穿戴生物传感器阵列

    电化学生物传感器已成为通过非侵入性汗液分析来跟踪人体生理动态的有前途的工具。然而,以高度可控的方式集成多路传感器以实现长期可靠的生物传感,仍然是关键挑战。
    的头像 发表于 03-22 17:34 1084次阅读
    用于原位<b class='flag-5'>监测</b>汗液标志物的全打印、多模态可穿戴<b class='flag-5'>生物传感器</b>阵列

    ​科普|生物传感器

    01原理 首先生物传感器的组成包含抗体、抗原、蛋白质、DNA或者酶等生物活性材料,当待测物质进入传感器后,这些生物活性材料与待测物进行分子识别,然后发生
    的头像 发表于 03-21 17:17 968次阅读

    检测心脏病患者的低成本生物传感器

    下面将介绍一些常见的低成本生物传感器,它们可以用于监测心脏病患者的健康状况。 1、心率传感器:心率是评估心脏病患者健康状况的重要指标之一。心率传感器IRFB4115PBF可以通过
    的头像 发表于 01-02 13:17 450次阅读

    可检测心脏病患者的低成本生物传感器

    据麦姆斯咨询报道,近期,英国国家医疗服务体系(NHS)、学术界以及英国一家计量研究所获得资助以合作开发可快递检测心脏病的低成本生物传感器,供护理人员在急救送诊途中及其它场景中使用,以更快地检测出心脏病患者。
    的头像 发表于 01-02 09:27 1695次阅读