Övervakningen av laktat i biovätskor är väsentlig för diagnos och förebyggande av vävnadshypoxi och vissa sjukdomar. Svett och interstitiell vätska (ISF) har fått enorm uppmärksamhet för att tillhandahålla realtidsinformation om laktatnivå och dynamik på grund av möjligheten till kontinuerlig och smärtfri upptäckt. Här demonstreras två typer av laktatbiosensorer som syftar till att analysera svett och ISF-laktat. Först utvecklas en svettlaktatbiosensor baserad på screentryckta kolelektroder. Biosensorn visar hög känslighet (11.56 ± 0.50 nA / mM) över detektionsområdet 1 – 20 mM, låg detektionsgräns (76.7 μM), snabb respons på 106 s och låg signaldrift vid både låg och hög laktatkoncentration (2 mM och 15 mM) under medelhög mätperiod. Dessutom uppvisar laktatbiosensorerna stor repeterbarhet (variation mindre än 2 % för känslighet) och reproducerbarhet (n = 3 biosensorer, variation mindre än 5 %) och utmärkt interferensmotstånd i konstgjord svett. Genom att applicera samma omvandlar-, mediator-, enzym- och skyddande polymerskiktkonfiguration i en solid mikronål av rostfritt stål erhålls en biosensor för ISF-laktatanalys. Mikronålsbiosensorn uppvisar känslig och stor selektiv detektion för laktat i intervallet 0.1 – 2 mM, vilket täcker det fysiologiska området för ISF-laktat hos friska människor under vila. Ytterligare integration av svett och ISF laktatbiosensor i en miniatyriserad sensorplattform är lovande för korrelationsstudien av laktatnivå mellan svett och ISF, vilket kommer att ge meningsfulla insikter för grundläggande fysiologi.

The monitoring of lactate in biofluids is essential for the diagnosis and prevention of tissue hypoxia and some diseases. Sweat and interstitial fluid (ISF) have received tremendous attention in providing real-time information in lactate level and dynamics owing to the feasibility of continuous and painless detection. Here, two types of lactate biosensors aiming for the analyzing of sweat and ISF lactate are demonstrated. First, a sweat lactate biosensor based on screen-printed carbon electrodes is developed. The biosensor shows high sensitivity (-11.56 ± 0.50 nA / mM) over the detection range of 1 – 20 mM, low limit of detection (76.7 μM), fast response of 106 s and low signal drift at both low and high lactate concentration (2 mM and 15 mM) under medium period of measurement. Besides, the lactate biosensors exhibit great repeatability (variation less than 2% for sensitivity) and reproducibility (n = 3 biosensors, variation less than 5%) and excellent interferent resistance in artificial sweat. By applying the same transducer, mediator, enzyme and protective polymer layer configuration into a solid stain-less steel microneedle, a biosensor for ISF lactate analysis is obtained. The microneedle biosensor exhibits sensitive and great selective detection for lactate in the range of 0.1 – 2 mM, which covers physiological range of ISF lactate in healthy human under rest. Further integration of sweat and ISF lactate biosensor into one miniaturized sensor platform is promising for the correlation study of lactate level between sweat and ISF, which will provide meaningful insights for fundamental physiology.