可穿戴和植入式生物传感器,通过实现基础研究和个性化健康监测的连续生物分子分析,开拓了精准医疗的新领域。然而,生物传感器的广泛采用,仍然受制于诸多挑战,如可探测目标数量有限、操作不稳定和生产可扩展性等。
今日,美国 加州理工学院(California Institute of Technology)Minqiang Wang, Cui Ye,高伟Wei Gao等,在Nature Materials上发文,报道了具有内置双重功能的可打印核壳纳米粒子:可定制目标识别的分子印迹聚合物壳,以及稳定电化学转导的六氰合铁酸镍核。
纳米粒子墨水配方的喷墨打印优化表明,连续监测广谱生物标志物(包括氨基酸、维生素、代谢物和药物)的强大且柔性生物传感器的大规模生产。
研究还证明,在新冠COVID患者的维生素C、色氨酸和肌酐可穿戴代谢监测中的有效性。通过提供免疫抑制剂(如白消安、环磷酰胺和霉酚酸)的实时分析,验证了在癌症患者和小鼠模型的治疗药物监测中的效用。
Printable molecule-selective core–shell nanoparticles for wearable and implantable sensing.
可穿戴和可植入传感的可打印分子选择性核壳纳米粒子。
图1:用于可穿戴和可植入生物传感的可打印分子选择性核壳纳米粒子。
图2:用于靶标识别和信号转导的双功能核壳纳米粒子设计和表征。
图3:完全喷墨打印MIP/NiHCF纳米粒子的电化学生物传感器表征。
图4:用于可穿戴长COVID和营养监测,基于打印分子印迹聚合物molecularly imprinted polymer ,MIP/镍铁普鲁士蓝nickel hexacyanoferrate,NiHCF纳米粒子的生物传感器评价。
图5:用于实时治疗药物监测therapeutic drug monitoring,TDM可穿戴和可植入,基于MIP/NiHCF纳米粒子的生物传感器评估。
Wang, M., Ye, C., Yang, Y. et al. Printable molecule-selective core–shell nanoparticles for wearable and implantable sensing. Nat. Mater. (2025).
https://doi.org/10.1038/s41563-024-02096-4
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