可穿戴的等离子-超表面传感器 ——用于生物界面上的非侵入性和通用分子指纹检测

可穿戴传感技术是未来个性化医疗的重要环节。然而，目前流行的一些传感器通常局限于一次检测一种分析物。然而，为了获得人体健康的完整图像，同时跟踪体内的多种分析物是必要的，但也是具有挑战性的。柔性等离子体超结构因能够控制、操纵和聚集纳米尺度的光，并且能够被拉伸、弯曲或变形成任意形状目前已经引起了人们相当大的兴趣。但是柔性等离子体超材料在可穿戴设备中的应用目前很少。对可穿戴传感器的一个基本要求是，它们能够抵抗身体使用时伴随的机械应变和变形。然而，在持续的身体运动和日常活动中，很难保持等离子体超表面中精细纳米结构的完整性。

       近日，来自浙江大学生物系统工程与食品科学学院的Yingli Wang等人提出了一种具有“通用”分子识别能力的可穿戴等离子体电子传感器。具有表面增强拉曼散射(SERS)活性的柔性等离子体超表面被引入作为可穿戴传感器的基本传感元件，因为他们解决了在各种变形下保持其脆性纳米结构的等离子体活性的技术挑战。加上灵活的电子排汗系统，他们的传感器可以基于人体内独特的SERS光谱无创提取和“指纹”分析物。作为一个概念验证的例子，他们成功地监测了体内微量药物的变化，并获得了个人的药物代谢概况。他们的传感器通过提供一种通用、敏感的分子跟踪手段来评估人类健康，从而弥合了可穿戴传感技术中的现有差距。相关研究工作发表在《Science Advances》上。（詹若男）

文章链接：Wang et al. Wearable plasmonic-metasurface sensor for noninvasive and universal molecular fingerprint detection on biointerfaces. Sci. Adv. 2021; 7 : eabe4553 DOI: 10.1126/sciadv.abe4553