Digital Microneedles for Multiplexed Transdermal Sensing via Fluorescent QR Codes

多路复用 分析物 生物传感器 透皮 计算机科学 稳健性(进化) 材料科学 可穿戴计算机 荧光 纳米技术 校准 电子工程 生物医学工程 可扩展性 块(置换群论) 传感器 墨水池 计算机硬件
作者
Farbod Abazar,Shahrokh Vahabi,Elena Bellotti,Martina Corsi,Irene Nocera,Paola Orlandi,Guido Bocci,Giuseppe Barillaro
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (36): e18935-e18935
标识
DOI:10.1002/adma.202518935
摘要

Real-time biochemical sensing is essential for precision medicine, yet current wearable and transdermal biosensors suffer from signal drift, calibration demands, and limited multiplexing capabilities in vivo. Here, we introduce digital fluorescent microneedles that translate analyte concentrations into scannable QR codes via threshold-activated probes. Each microneedle functions as a fluorescent binary switch, turning "on" only above a defined analyte threshold, thereby eliminating the need for calibration and enhancing robustness against tissue heterogeneity and environmental noise. The microneedles feature a biodegradable, mechanically optimized "baby-bottle" design that enables reliable skin penetration and controlled tip detachment. Central to this concept is the rational engineering of fluorescent probes with discrete activation thresholds, which-when embedded in microneedles-produce stepwise readouts spanning physiopathological ranges of pH (4.5-8.5) and glucose (1-10 mM). By tuning probe loading, we achieve reproducible threshold activation, enabling fully digital, multiplexed detection of pH and glucose in skin with classification accuracies of 93% and 85%. This digital encoding concept is broadly extensible to diverse probes and biomarkers, providing a scalable route to calibration-free, multiplexed biosensing in vivo. The QR-based output delivers a direct, quantitative representation of biochemical information, facilitating decentralized diagnostics and integration into digital health workflows. Together, these advances establish digital microneedles as a versatile and clinically relevant platform for transdermal biosensing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
鱼籽派完成签到,获得积分10
2秒前
ts完成签到,获得积分10
2秒前
搬砖ing应助juanlajiao采纳,获得10
2秒前
情怀应助荣枫采纳,获得10
3秒前
青山完成签到,获得积分10
3秒前
烟花应助刘承昭采纳,获得10
4秒前
杨帆完成签到,获得积分10
5秒前
充电宝应助gjww采纳,获得10
5秒前
如意的洋葱完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
yyy完成签到,获得积分10
7秒前
李照慧完成签到,获得积分10
7秒前
研友_VZG7GZ应助yyyyyyyyyy采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
LYH发布了新的文献求助10
12秒前
米籽完成签到 ,获得积分10
13秒前
Hello应助达不溜采纳,获得10
14秒前
14秒前
时尚傲旋完成签到,获得积分10
15秒前
烟花应助xiao采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
kejilingyu完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
Jason完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
19秒前
20秒前
21秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
21秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
irsoo发布了新的文献求助10
22秒前
甜甜曼凡应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
大雪纷飞发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
aajhajkahna应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
愉快电脑应助科研通管家采纳,获得30
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7654784
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9225985
关于积分的说明 19822049
捐赠科研通 7221142
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3279759
关于科研通互助平台的介绍 2440243
邀请新用户注册赠送积分活动 2279171