便携式微流控传感器

0.7 μL 血即检

集成酶催化与丝网印刷电极的微流控芯片，可同步检测葡萄糖与乳酸，为家畜活力评估提供即时工具。

Shuang, Chen · 张梦婕 · Dan, Hong · Qinan, Zhao · Ostojić, Gordana M. · 张小栓

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

血样体积

0.7 μL

葡萄糖灵敏度

0.22 μA/mmol/L

乳酸灵敏度

0.06 μA/mmol/L

葡萄糖相对标准偏差

1.76 %

乳酸相对标准偏差

1.74 %

活力识别准确率

96.53 %

技术优势

几乎无创采血

通过仿真和实测确认，仅用0.7 μL血样即可完成葡萄糖和乳酸的高效检测，大大减轻动物不适。

高选择性

通过筛选对葡萄糖/乳酸响应强且微结构均匀的电极，传感器对两种目标物均表现出高选择性和稳定性，相对标准偏差分别仅为1.76%和1.74%。

机器学习赋能精准识别

构建并优化了六种监督自学习模型，其中经麻雀搜索算法优化的XGBoost模型识别准确率达96.53%，实现对胡羊活力状态的高精度判别。

应用场景

• 即时检测：现场滴血即测，省去送检时间，适合牧场快速筛查。
• 电化学生物传感器：酶电极把葡萄糖和乳酸浓度直接转成电流信号，无需标记或复杂前处理。
• 微流控芯片：微通道把0.7 μL血样自动输送到两处电极，实现多指标同步检测。
• 家畜健康监测：用血中葡萄糖和乳酸水平结合机器学习模型，客观评估胡羊生长阶段活力。