高等研究院聯(lián)合醫(yī)學(xué)部在“ACS Nano”上發(fā)表題為“Bioinspired Face Mask for Exhaled Breath Condensate Collection and Multiplexed Biomarkers Analysis”的學(xué)術(shù)論文。王靜為第一作者，醫(yī)學(xué)部教授張學(xué)記和高等研究院副教授許太林為共同通訊作者，深圳大學(xué)為第一單位。

呼吸系統(tǒng)疾病大流行提高了人們對(duì)呼吸組學(xué)的關(guān)注。呼出氣冷凝液（EBC）作為一種無(wú)創(chuàng)且信息豐富的生物流體，在個(gè)性化健康管理方面具有巨大的應(yīng)用前景。然而，采集量不足和分析方法的局限性仍然是可穿戴式EBC分析面臨的主要挑戰(zhàn)。本文報(bào)道了一種仿生設(shè)計(jì)的可穿戴式面罩，該面罩能夠高效采集EBC（每孔0.86 μL min?1），并可對(duì)EBC中的四種生物標(biāo)志物（酒精、NO2^?、NH4^?和pH值）進(jìn)行原位電化學(xué)監(jiān)測(cè)。該面罩傳感器平臺(tái)由多級(jí)熱電冷卻模塊、仿生超疏水自清潔罩、可擴(kuò)展的4×4電極陣列和電化學(xué)微系統(tǒng)讀出電路組成。面罩表面溫度在1分鐘內(nèi)迅速降至12.5 ℃，達(dá)到呼出氣露點(diǎn)，從而確?？焖倮淠?。由圖案化的超疏水微/納米結(jié)構(gòu)PDMS覆蓋層和親水電極區(qū)域構(gòu)成的潤(rùn)濕性梯度界面，能夠有效地引導(dǎo)生物流體進(jìn)入傳感器區(qū)域，即使在180°旋轉(zhuǎn)下液滴也能穩(wěn)定固定。該系統(tǒng)的實(shí)用性通過(guò)追蹤健康受試者在攝入酒精和高蛋白食物后的代謝反應(yīng)，以及對(duì)呼出氣冷凝液（EBC）中四種生物標(biāo)志物的連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)得到驗(yàn)證。這種可穿戴式EBC分析系統(tǒng)為實(shí)時(shí)呼吸分析提供了一種多功能策略，有望應(yīng)用于個(gè)性化呼吸健康管理、代謝追蹤和環(huán)境暴露分析。

一種仿生可穿戴式面罩用于EBC采樣及多種生物標(biāo)志物的原位分析

該研究得到了深圳市科創(chuàng)局面上項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、深圳大學(xué)合成生物學(xué)研究中心、廣東省高校海洋微生物組工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和深圳市海外人才計(jì)劃項(xiàng)目的資助和支持。

原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.5c14778