東南大學團隊開發(fā)可穿戴雙模態(tài)貼片,，開辟急性心肌梗死院前超早期精準檢測

來源：深圳摩方新材科技有限公司 2025年07月11日 14:06

近幾十年來,，我國急性心梗的發(fā)病率呈明顯上升趨勢，每年新發(fā)病例至少50萬人次,，且發(fā)病人群日趨年輕化,，嚴重威脅人民的健康和生命?？焖?、準確的急性心梗診斷是病患救治的關鍵，也一直是備受關注的研究熱點與難點?，F(xiàn)有的心梗確診依賴于醫(yī)院的心電圖和對心梗三項的實驗室檢測,，存在耗時長、操作復雜,、需要侵入式抽血等局限性,。倘若能突破專業(yè)儀器和專業(yè)人員的限制，開發(fā)快速,、靈敏,、易于操作的心梗理化標志現(xiàn)場檢測技術，將大幅節(jié)省診斷時間從而縮短心肌缺血時間,，推動心梗治療方案革命性的發(fā)展,。

近日，東南大學王著元教授課題組開發(fā)了一種可穿戴雙模態(tài)貼片,，通過結合表面增強拉曼散射（SERS）微針陣列與柔性電子技術,，實現(xiàn)了急性心肌梗死的院前快速輔助診斷。相關成果以“A Wearable Dual-Modal Patch for Rapid Pre-Hospital Diagnosis of Acute Myocardial Infarction”為題在國際重要期刊《ACS Nano》發(fā)表,。

該貼片以內含有SERS探針的柔性微針陣列作為間質液中標志物提取和檢測單元,，以柔性電子貼片為器件基礎和心電監(jiān)測單元（圖1）。其中微針陽模是由摩方精密面投影微立體光刻（PμSL）技術（nanoArch^®S130,，精度：2 μm）制備而成,。結合翻模和光固化技術，得到了30×3微針組成的陣列系統(tǒng),，微針的高度為600 μm,，基底直徑為300 μm,。

圖1. e-SERS貼片的制備與表征。

該貼片由醫(yī)用級透明聚氨酯（PU）薄膜覆蓋,，可以像創(chuàng)可貼一樣緊貼在皮膚表面,，在健康志愿者身體的不同部位實現(xiàn)了穩(wěn)定的適形固定。同時,，貼片佩戴方式對獲取多模態(tài)信息的影響也很小,。實驗結果表明，來自三名健康志愿者的生化檢測數(shù)據(jù)均為陰性,，心電圖數(shù)據(jù)也沒有顯示異常,，證實貼片的特異性和穩(wěn)定性。此外,，該貼片還具有良好的防水性能（圖2）,。

圖2. e-SERS貼片在可穿戴應用中的驗證。

在實驗中,，微針陣列表現(xiàn)出超高的靈敏度和均一性,，檢測限低至100 fM的檢測限。此外,，該SERS貼片能夠配合商用便攜式拉曼光譜儀實現(xiàn)現(xiàn)場檢測（圖3）,。與研究級拉曼光譜儀獲得的光譜相比，幾乎未觀察到頻率偏移或失真,，檢測范圍可從微摩爾（µM）級過渡到飛摩爾（fM）級,。這種簡便的檢測配置有望直接在救護車等院前轉運階段實現(xiàn),。

圖3. 微針貼片配合手持式拉曼光譜儀的現(xiàn)場檢測,。

為驗證該方法的可行性，研究人員急性心肌梗塞模型SD大鼠背部安裝了貼片,，對間質液中心肌損傷標志物的濃度進行了量化,，同時連續(xù)監(jiān)測心電信號。手術后 20 分鐘,，I 導聯(lián)心電圖的 ST 段出現(xiàn)異常升高,。在 50 分鐘時，在間質液中同時檢測到三種典型的心肌損傷標志物水平升高（圖4）,。按照臨床標準,，貼片有能力在心肌梗塞發(fā)生后50 分鐘內為急性心肌梗塞的診斷提供可靠的評估建議。

總結：研究團隊開發(fā)的一種集成SERS微針傳感與柔性電子技術的可穿戴雙模貼片,，能夠在心肌梗死后50分鐘內提供可靠的早期預警信息,。整套系統(tǒng)整合了便攜式拉曼光譜儀和智能終端，實現(xiàn)了院前專業(yè)級診斷能力,。這一突破不僅為急性心血管事件的早期預警提供了創(chuàng)新工具,，其技術路線還可拓展應用于其他重大疾病的實時監(jiān)測,。

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