叶酸（维生素B9）是参与DNA合成的关键辅酶，孕期缺乏可导致神经管缺陷等严重胎儿畸形。但人体无法自行合成叶酸，现有监测依赖频繁静脉采血与专业实验室，检测频率与时效均受限制。汗液可以无创获取，是血液的潜在替代样本，但现有的可穿戴汗液免疫传感器依赖被动毛细作用采集汗液，结果易受流速与体温干扰。近日，美国西北大学等机构的研究团队在《Nature Biomedical Engineering》上发表了一篇题为“Skin-interfaced microfluidic capsule and portable lab-on-a-disc platform for sweat-based monitoring of prenatal nutrient balance”的研究文章。该研究开发出一种可贴肤微胶囊，用于捕获并保存µL级汗液，并可与便携式光盘实验室平台高效对接，实现汗液叶酸的自动化定量检测。

该微胶囊采用3D打印的甲基丙烯酸酯材质制成，内设12.5µL汗液定量腔，可贴合皮肤并在30-60分钟内完成采集，腔内还集成有汗液激活的时间-温度指示器，用于记录样本的累积热暴露。采集完成后，将微胶囊揭下转贴至光盘实验室模块，通过离心将汗液定量转移至反应腔，转移效率超过90%。该平台通过程序化调控转速，自动完成加样、孵育、洗涤与检测等全部酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）步骤，并通过安培法读出信号，结果可通过蓝牙传输。

实验结果显示，该平台对人体汗液中叶酸的检测限为0.15ng/mL，线性范围为0.5-200ng/mL，包含了汗液中叶酸的常见浓度。在氯化钠、尿酸、葡萄糖和乳酸钠等干扰物质存在时检测信号保持稳定，与标准96孔板ELISA对实际汗液样本的交叉验证相关系数为0.97。微胶囊材质透水率极低，室温存放7天的蒸发损失仅约5%，封装在其中的叶酸在-20℃下储存6周后未见明显衰减。

研究团队在一组健康受试者中比较了口服叶酸补充剂后汗液与血清叶酸浓度的动态变化。受试者空腹后服用2400µg叶酸，汗液叶酸浓度在1-2小时内由约1.0ng/mL升至5.3ng/mL，随后6小时内回落至接近基线，与血清变化趋势高度一致，消除半衰期均为3-4小时。对7名受试者的配对分析显示，汗液与血清叶酸浓度相关系数为0.84，与传统板式ELISA相当。对2名受试者为期8天的追踪显示，服用补充剂期间汗液叶酸浓度明显高于对照期。

研究团队表示，由于检测流程与汗液采集完全隔离，该方法不受汗液流速和体温波动影响，无需专业人员操作，为孕期营养状态的床旁监测与居家管理提供了一种无创方案。这种微胶囊与离心微流控相结合的架构具有通用性，替换捕获抗体后有望拓展至其他汗液标志物乃至多指标联检。不过，目前人体验证仅纳入9名健康受试者，尚未在孕妇群体中开展，汗液与血液叶酸浓度的定量对应关系仍需更大规模的临床研究确认。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41551-026-01716-5

注：此研究成果摘自《Nature Biomedical Engineering》杂志，文章内容并不代表本网站的观点和立场，仅供参考