類固醇激素，特別是黃體酮（P4）、雌二醇（E2）和睪酮（T）等，在女性生理過程中發揮著重要作用，不僅調節生育，同時也影響新陳代謝和心理健康。然而，類固醇激素的濃度極低，可達皮摩級（pM）以下。針對女性激素居家或便攜可穿戴監測的難題，近日，中山大學材料科學與工程學院謝莊副教授、中山大學第一附屬醫院張麗梅博士（共同通訊作者）在ACS Sensors上發表“Toward At-Home and Wearable Monitoring of Female Hormones: Emerging Nanotechnologies and Clinical Prospects”的綜述，對最新超靈敏激素檢測技術進展及其臨床應用前景進行了總結展望。這些技術的目標是滿足日常監測女性激素波動的需求，尤其在居家健康管理和個性化生殖健康監測等方面。
圖1（A）女性激素受下丘腦-垂體-卵巢的反饋回路調節，可以通過分析生物體液（包括血液、唾液、汗液和尿液）來實現類固醇性激素的監測。（B）月經周期（左）和懷孕期間（右）的激素波動。（C）利用各種類固醇受體檢測和監測女性激素的方法。（D）不同生物體液中的激素水平范圍以及不同受體的檢測限。
1. 用于超靈敏和即時激素檢測的光學方法
圖2（A）將UCNP與適配體相結合的基于智能手機的POCT示意圖，并通過便攜式980nm光源和智能手機讀數進行熒光檢測E2。（B）將SPR與微流體相結合的POCT設備的照片和示意圖，用于基于競爭性免疫測定T。（C-D）基于分體適配體的紙基側向層析比色法和SERS雙模式E2傳感器的示意圖以及檢測不同濃度E2的比色圖和SERS光譜。（E-F）4-巰基苯基硼酸功能化SERS平臺的示意圖，該平臺通過檢測尿液中的多種代謝物來預測流產風險。
2. 用于超靈敏和即時激素檢測的電化學方法
圖4 （A）磁性Fe3O4@SiO2@TiO2納米粒子功能化光電化學適配體傳感器用于檢測P4的示意圖和隨P4濃度增加相應的PEC響應。（B）依賴于E2直接氧化的無標簽和信號傳感器的示意圖。（C-D）用于檢測E2的微流體適配體折紙傳感器的示意圖以及含有不同E2值的臨床血清樣本中的DPV響應和線性校準曲線。（E）激光劃線石墨烯電極上用于檢測E2的電化學適配體一次性傳感器的示意圖。
3. 無創激素周期跟蹤
圖5（A）使用4通道恒電位儀同時檢測四種女性激素的絲網印刷電極免疫傳感器示意圖。（B-D）由微錐體電極陣列組成的電化學免疫傳感器的示意圖，能夠在高度稀釋的唾液中進行居家激素監測。（E-G）用于汗液中連續激素傳感的可穿戴電化學適配體傳感器示意圖，用于連續監測兩名女性在兩個月經周期中的E2水平。
4.用于實時激素監測的潛在可穿戴系統
圖6（A）基于傾斜光纖布拉格光柵的光學生物傳感器，用于連續監測環境中P4。（B）用于汗液中多種分析物追蹤的可穿戴和集成SERS傳感器示意圖。（C）基于PPy納米管通道的有機晶體管適配體傳感器，能夠連續監測fM級E2。（D）基于石墨烯晶體管生物傳感器的智能軟接觸鏡，用于無線實時皮質醇監測。（E）用于ISF中連續藥物監測的電化學微針適配體傳感貼片的示意圖。（F）基于ISF提取微針陣列、水凝膠電解質界面和微制造OECT生物傳感器的可穿戴微創系統。
5.臨床前景
圖7女性激素監測與女性卵巢激素周期、輔助生殖技術、妊娠管理和內分泌相關疾病的臨床診斷相關。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acssensors.4c02877
