在可穿戴传感设备中，电化学传感器由于其设计简单但灵敏度高而在生化检测中占据压倒性地位。大多数电化学传感器是一次性的，这显著地损害了使用寿命。在这里，该研究提出了一种可重复使用的镓（Ga）为基础的多层电化学葡萄糖生物传感器，以扩展无创监测葡萄糖在组织液。该多层传感器包括作为导电互连体的Ga、作为防止氧化和金属泄漏的电极层的聚（3，4-乙撑二氧噻吩）、用于增强电化学性质的纳米Pt层以及用于降低过氧化氢还原电位的纳米普鲁士蓝层。通过电解诱导的气泡自动消除改性的纳米复合材料，生物传感器可以更新而不会对其整体结构造成损害。该生物传感器显示出高灵敏度（24.6 μA mM-1 cm-2）、宽线性范围（0.01-26 mM）、优异的稳定性（即，pH，长期使用）和上级选择性，这与目前用于葡萄糖检测的电化学工具相当。更重要的是，结合反向离子导入，镓基混合传感器作为皮肤贴片应用于大鼠在体无创和连续监测组织液葡萄糖。结果表明，与血糖仪测定结果有良好的相关性。总体而言，这种镓基电化学生物传感器应该为镓基生物电子传感器件赋予生物体液生化分析等新功能，其中大部分是物理传感器。我们相信，电化学可控过程的可重复使用性可能会进一步激发更集成和长期稳定的Ga基生物传感器件的发展。
Ga基混合传感器的示意图和机制
体外/体内葡萄糖传感性能。(A)用于检测浸提溶液中葡萄糖浓度的传感器的示意图（右图）和物理图（右图）。(B)传感器贴片对葡萄糖的计时电流响应。(C)猪皮肤上传感器响应电流与葡萄糖浓度的线性校准曲线（n = 3）。(D)用不同Ga基材料浸泡24小时的细胞培养物的Ga 3+浓度（通过ICP-MS测量）。(E)用不同Ga基材料孵育24、48和72小时后的NIH/3 T3细胞活力。(F)使用活/死染色对Ga、Ga-PEDOT和基于Ga的传感器进行体外细胞相容性评估。比例尺为100 μm。(G)不同Ga基材料的溶血率。所有样品均显示出非常低的溶血率。插图：PBS（阴性对照）、Ga基材料和Milli-Q水（阳性对照）的溶血试验照片。(H)应用于小鼠的无创体内葡萄糖监测系统和同步尾部葡萄糖测试的示意图。RI葡萄糖提取的机理及皮肤等效模型。电化学生物传感器将测量通过可穿戴贴片的阴极部分的葡萄糖扩散。(I)在使用基于Ga的混合传感器贴片时，在施加10分钟RI之前（蓝线）和之后（红线）记录小鼠的计时电流响应。(J)测量大鼠的非侵入性ISF葡萄糖电流响应与测量的血糖。(K)传感器电流响应与血糖浓度的关系由（J）中的小鼠数据绘制。
论文题目：Reusable gallium-based electrochemical sensor for efficient glucose detection
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.116858
