材料学院尹斓团队合作研发用于重症监护中深层组织乳酸连续监测的生物可吸收电化学传感器
发布时间: 2026-06-17 12:10:56
清华新闻网6月12日电 乳酸是重要的代谢产物和预后生物标志物，反映了氧气输送、细胞需求和线粒体功能。然而，当前对于乳酸的临床监测主要依赖于间歇性血液采样，这限制了局部检测、动态跟踪和重症监护中的早期干预。
图1.生物可吸收乳酸传感器及其生物应用示意图
近日，清华大学材料学院尹斓副教授团队联合中南大学湘雅三医院靳欣副主任团队、中国医学科学院阜外医院李宝童副主任团队，构建了全生物可降解材料体系下的高性能电化学传感器，实现了对深层组织乳酸的连续、实时监测。该传感器兼具优异的灵敏度、稳定性、生物相容性，能够捕捉不同病理状态下器官特异性的乳酸动态变化规律，首次发现心包乳酸水平的升高可早于传统血液指标反映脓毒性休克的发生，为再生医学发展与生理监测领域提供了全新的材料与技术范式。
图2.生物可吸收乳酸传感器的传感性能与可降解性
研究团队利用Mo/MoOx电极中先前未探索的质子插层机制，建立了基于完全生物可降解材料的乳酸传感器。该传感器传感范围为0-30mM，灵敏度为0.78µA/mM，检测限为0.1mM。器件在55oC的PBS溶液中浸泡后，170天内完全降解。与生物可降解粘性水凝胶结合，该器件实现了深层组织中稳定、高性能的乳酸检测，持续时间超过临床相关的时间尺度（>10天）。在此期间，该器件能够可靠地检测低氧期的早期乳酸变化，从而为脓毒性休克的早期预警和及时干预提供了关键依据。
研究成果以“生物可吸收电化学传感器用于重症监护中深层组织乳酸的连续监测”（Bioresorbable electrochemical sensors for continuous deep-tissue lactate monitoring in critical care）为题，于6月10日发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。
清华大学材料学院博士后胡琛、2025级博士生梁睿章，中国人民解放军总医院骨科医学部2023级硕士生李鹏凯为论文共同第一作者；尹斓、李宝童和靳欣为论文共同通讯作者。清华大学材料学院符汪洋副教授团队，北京清华长庚医院苏伟副主任团队，清华大学电子系张沕琳副教授团队、盛兴教授团队，北京理工大学光电学院丁贺教授团队，北京协同创新研究院李嵘峰副教授团队参与了研究工作。
研究得到国家自然科学基金、北京市自然科学基金和清华大学-丰田联合研究院基金专项等的支持。
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