Tragbarer plasmonischer Metaflächen-Sensor zur nicht-invasiven und universellen Molekülfingerabdruckdetektion an Biooberflächen

Tragbare Sensortechnologie ist ein wesentlicher Bestandteil der zukünftigen personalisierten Medizin. Um jedoch ein vollständiges Bild der menschlichen Gesundheit zu erhalten, ist es notwendig, aber herausfordernd, mehrere Analyte gleichzeitig im Körper zu verfolgen. Hier präsentieren wir einen tragbaren plasmonisch-elektronischen Sensor mit "universeller" molekularer Erkennungsfähigkeit. Flexible plasmonische Metaflächen mit oberflächenverstärkter Ramanstreuungs-(SERS)-Aktivität werden als grundlegende Messeinheit in einem tragbaren Sensor eingeführt, da wir die technische Herausforderung gelöst haben, die plasmonischen Aktivitäten ihrer spröden Nanostrukturen unter verschiedenen Deformationen aufrechtzuerhalten. Zusammen mit einem flexiblen elektronischen Schweißextraktionssystem kann unser Sensor nicht-invasiv Analyte im Körper extrahieren und "fingerabdruckartig" identifizieren, basierend auf ihren einzigartigen SERS-Spektren. Als ein Proof-of-Concept-Beispiel haben wir erfolgreich die Variation von Spurenmengen von Medikamenten im Körper überwacht und das metabolische Profil eines Individuums erfasst. Unser Sensor schließt die bestehende Lücke in der tragbaren Sensortechnologie, indem er ein universelles, sensibles molekulares Nachverfolgungsmittel zur Beurteilung der menschlichen Gesundheit bereitstellt.