可穿戴微针贴片用于夜尿症智能早期预警
摩方很精密
2024-10-29 21:26:33
🔍研究
深圳大学苏磊教授课题组研发了一种卷积神经网络(CNN)增强的智能可穿戴微针阵列比色传感器(WMNC),能够独立检测体内组织液中的钠离子和尿酸水平变化。该传感器利用负压辅助微针阵列集成纸基比色检测系统,以实现高效、无创的组织液(ISF)采集与分析。
🌟过程
团队使用微纳3D打印技术对双通道空心微针阵列进行打印,实现了高精度的微针尖端和空心通道打印效果,确保其检测性能、机械强度和重复使用性。
通过特定的酶催化系统,比色纸作为传感单元与钠离子和尿酸等目标分析物反应,产生明显的颜色变化。研究结果表明,在特定浓度范围内,颜色变化与分析物浓度呈线性关系,同时通过智能手机拍摄的图像分析获得了相应的红、绿、蓝(RGB)值。
研究人员探讨了不同照明条件对WMNC传感器比色分析结果的影响,并展示了自主设计的卷积神经网络(CNN)模型对非标准环境光源下显色结果的分类能力。结果表明,不同色温和照度会显著影响检测结果的RGB值,干扰检测准确性。为此,团队利用CNN模型学习多种光照条件下的比色图像,有效减少误差,实现了对钠离子和尿酸浓度的快速、准确分类,提高了比色检测在POCT应用中的可靠性和实用性。
📍总结
本研究介绍了一种集成了CNN增强型比色法的智能可穿戴微针贴片传感器,用于抗利尿激素分泌综合征的早期预警。该传感器通过负压辅助的空心微针阵列和内置比色传感单元,在多种光照条件下能高效、快速、准确地检测间质液中钠离子和尿酸的变化,为个人化医疗和远程患者监护提供了新的可能性。
DOI:10.1002/agt2.671
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