对于人体汗液中肿瘤坏死因子-α等低浓度细胞因子的实时监测有助于临床医生评估炎症的严重程度。传统的免疫荧光法和酶联免疫吸附法等因其操作复杂、耗时长而无法广泛应用。微型可穿戴传感器为细胞因子的测量提供了更直接、更有效的选择。然而，在实际检测中，由于汗液中存在杂质分子，低浓度肿瘤坏死因子-α的检测往往难以进行。
针对这一难题，潘昀路教授团队研制了具备汗液自动输送能力的纳米结构阵列，再采用全氟磺酸树脂/适配体修饰的二硫化钼场效应管作为敏感元件，构建了一种可重复使用传感器，具有图案化润湿性的纳米结构阵列可自动收集汗液，并阻止杂质污染检测区。该装置可直接检测未稀释汗液中的 肿瘤坏死因子-α蛋白，检测范围低至10-14摩尔级别。超薄、超柔性基底的使用确保了稳定的电气性能，即使在发生多次剧烈变形后也是如此。研究结果表明，该设备有可能通过汗液检测对患者的免疫状态进行实时评估和管理。
哈工大为论文唯一通讯单位，机电学院潘昀路教授、李斐然副教授、黄聪助理研究员和材料学院胡平安教授为论文共同通讯作者。黄聪助理研究员为排名第一的共同第一作者，机电学院博士研究生杨炜嵩、王昊、黄穗楚为论文共同第一作者。山东大学王子然研究员、北京航空航天大学郝壮副教授、哈工大电气学院高珊珊副教授参与相关研究工作。
该研究获国家自然科学基金、黑龙江省自然科学基金、中国博士后科学基金、重庆市自然科学基金资助。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c0445
相关研究被选为2024年第32期《美国化学学会-纳米》封面
具备汗液中痕量蛋白检测能力的传感器总体功能示意图
责任编辑：阚思邈
审核：宋玲 李守斌
