基于CRISPR/Cas12a与熵驱DNA纳米机器协同级联放大的microRNA-21和单核细胞增生李斯特菌检测平台

【编辑推荐】本研究创新性地将熵驱DNA纳米机器与CRISPR/Cas12a系统整合，构建了高灵敏度生物传感器平台，实现了microRNA-21和单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）的双靶标检测。该技术通过级联信号放大策略显著提升检测限（<0.67%信号波动），其温敏性聚合物界面（LCST ～32oC）解决了可穿戴设备在潮湿环境中的粘附稳定性难题，为病原体即时检测（POCT）和肿瘤标志物监测提供了新范式。

　　

Highlight

本研究开发了一种集成动态湿粘附技术的智能汗液传感器系统，通过热响应性聚合物p(DMA-co-MEA-co-NIPAM)（pDMN）实现温度调控的界面粘附切换。该材料巧妙融合了贻贝启发的邻苯二酚基团（DMA）、疏水性丙烯酸酯（MEA）和温敏单元（NIPAM），在生理温度下保持62.03 kPa的强粘附力，而在低于临界溶解温度（LCST, ～32^oC）时粘附力降低77.5%，实现了运动过程中稳定贴合与温和拆卸的平衡。

设计原理

如图2a所示，湿粘附多电极（WAME）传感器包含四层结构：温敏粘附层、微流控汗液通道、多功能电极阵列和聚合物密封层。其中，采用铜基MOF材料（Cu-HAB）构建的乳酸传感器展现出超高灵敏度，配合聚苯胺pH传感器和Na⁺/K⁺离子选择性电极，实现了运动生理标志物的同步监测。

性能验证

在剧烈运动测试中，该系统无线实时追踪了汗液pH、Na⁺、K⁺和乳酸动态变化，信号漂移<0.67%。微流控通道设计有效解决了界面汗液蓄积问题，而热响应粘附层避免了传统PDMS材料在潮湿环境下的分层现象（对比图S1）。

结论

这种结合自适应聚合物与多电极阵列的WAME系统，突破了表皮电子器件在长期监测中"粘附-可靠性"的悖论，为代谢物连续检测提供了创新解决方案。其模块化设计可拓展至其他生物标志物检测，推动可穿戴生物传感技术的临床转化。