柔性光学皮肤贴片传感器，实现超微量生物流体的时空分子追踪

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据麦姆斯咨询介绍，为了应对这一挑战，韩国成均馆大学的研究人员开发了一种集成光学纳米传感器的3D微结构贴片（3D MIN），可直接从动态来源对超微量流体进行实时、多变量分子追踪。灵感源自青蛙趾垫上的微图案，由微流体通道包围的六边形表面可将表面流体引入通道，六边形表面上的柔软层可提供稳定的保形粘附，即使在不规则的动态生物表面上也不会刺激皮肤。对于3D MIN中的光学探针，研究人员合成了具有选择性分子识别能力的近红外（NIR）荧光SWCNT纳米传感器，并将传感器嵌入水凝胶层。这种集成方式有助于以较低的流速快速捕获超微量流体，并确保在粗糙的动态表面上稳定地采集样本。通过利用3D MIN中纳米传感器阵列的选择性和高灵敏分子识别能力，研究人员利用该贴片对生物流体进行了远程实时的多变量、时空分子追踪。

集成光学纳米传感器的3D微结构贴片（3D MIN）

灵感源自大自然的3D MIN

研究人员的灵感来自于树蛙趾垫上的六边形上皮细胞。这些趾垫由坚硬的支柱支撑，表面覆盖弹性模量约为25 kPa的柔软材料，这使它们很容易贴合潮湿和不规则的表面。通过模仿树蛙趾垫的功能，研究人员设计了一种3D MIN，以增强粗糙和潮湿表面的表面接触，并将界面之间的液体有效引入内部微流体通道。由于软粘合结构基底和捕获传感层是整体制造的，引入的液体很容易被含纳米传感器的水凝胶（纳米传感器/水凝胶）捕获。坚固的粘附界面具有六边形排列的3D微流体通道，其表面有一层软PDMS（s-PDMS）涂层。界面上的目标液体在强大的毛细管力作用下通过六边形通道的凹槽有效排出并捕获。

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