近日,我校生物医学工程学院牟磊团队在国际知名期刊ACS Nano发表题为Dancing on Electrodes: Wearable Continuous Multiplexed Monitoring for Daily Diabetic Nephropathy Management的研究论文。该研究创新提出面向糖尿病肾病(DN)日常管理的可穿戴连续多通道监测(CMM)系统,成功实现间质液中pH、葡萄糖、尿酸三大关键生物标志物的同步精准检测。

糖尿病已成为全球性重大公共卫生问题,糖尿病肾病更是导致糖尿病患者致死致残的主要并发症。传统连续血糖监测(CGM)仅能检测单一血糖指标,无法全面评估肾脏代谢应激与组织微环境状态,监测多项相关指标仍需反复有创检测,患者依从性低,难以支撑长期连续的慢病管理需求。团队提出“W-C-W”电极复用策略:将修饰聚苯胺纳米纤维的电极在pH检测时作工作电极(W模式),在葡萄糖、尿酸检测时切换为对电极(C模式),单针集成四电极、实现三通道并行检测,显著降低植入初期局部酸化导致的误差。工作采用新型双功能交联剂NH2-PEG4-COOH,以酰胺键高效固定葡萄糖氧化酶,实现体外80天稳定监测。

该工作首次将电极复用、pH自校准与长效酶固定融为一体,突破传统CGM单指标、易受微环境干扰的局限,为糖尿病肾病居家连续、无创精准、多维度健康管理提供全新技术路径,也为可穿戴电化学传感器从单功能向多模态集成升级提供重要范式。
生物医学工程专业2024级研究生李志起、2023级研究生黎梓杰为论文第一作者,广州医科大学附属第三医院夏勇教授、生物医学工程学院牟磊副教授为论文共同通讯作者,广州医科大学为第一署名单位。ACS nano期刊为中科院一区TOP期刊,是化学工程、纳米生物医学领域极具影响力的国际权威刊物。
文章链接:https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.6c04744