类固醇激素，特别是黄体酮（P4）、雌二醇（E2）和睾酮（T）等，在女性生理过程中发挥着重要作用，不仅调节生育，同时也影响新陈代谢和心理健康。然而，类固醇激素的浓度极低，可达皮摩级（pM）以下。针对女性激素居家或便携可穿戴监测的难题，近日，中山大学材料科学与工程学院谢庄副教授、中山大学第一附属医院张丽梅博士（共同通讯作者）在ACS Sensors上发表“Toward At-Home and Wearable Monitoring of Female Hormones: Emerging Nanotechnologies and Clinical Prospects”的综述，对最新超灵敏激素检测技术进展及其临床应用前景进行了总结展望。这些技术的目标是满足日常监测女性激素波动的需求，尤其在居家健康管理和个性化生殖健康监测等方面。

图1（A）女性激素受下丘脑-垂体-卵巢的反馈回路调节，可以通过分析生物体液（包括血液、唾液、汗液和尿液）来实现类固醇性激素的监测。（B）月经周期（左）和怀孕期间（右）的激素波动。（C）利用各种类固醇受体检测和监测女性激素的方法。（D）不同生物体液中的激素水平范围以及不同受体的检测限。

1. 用于超灵敏和即时激素检测的光学方法

图2（A）将UCNP与适配体相结合的基于智能手机的POCT示意图，并通过便携式980nm光源和智能手机读数进行荧光检测E2。（B）将SPR与微流体相结合的POCT设备的照片和示意图，用于基于竞争性免疫测定T。（C-D）基于分体适配体的纸基侧向层析比色法和SERS双模式E2传感器的示意图以及检测不同浓度E2的比色图和SERS光谱。（E-F）4-巯基苯基硼酸功能化SERS平台的示意图，该平台通过检测尿液中的多种代谢物来预测流产风险。

2. 用于超灵敏和即时激素检测的电化学方法

图4 （A）磁性Fe₃O₄@SiO₂@TiO₂纳米粒子功能化光电化学适配体传感器用于检测P4的示意图和随P4浓度增加相应的PEC响应。（B）依赖于E2直接氧化的无标签和信号传感器的示意图。（C-D）用于检测E2的微流体适配体折纸传感器的示意图以及含有不同E2值的临床血清样本中的DPV响应和线性校准曲线。（E）激光划线石墨烯电极上用于检测E2的电化学适配体一次性传感器的示意图。

3. 无创激素周期跟踪

图5（A）使用4通道恒电位仪同时检测四种女性激素的丝网印刷电极免疫传感器示意图。（B-D）由微锥体电极阵列组成的电化学免疫传感器的示意图，能够在高度稀释的唾液中进行居家激素监测。（E-G）用于汗液中连续激素传感的可穿戴电化学适配体传感器示意图，用于连续监测两名女性在两个月经周期中的E2水平。

4.用于实时激素监测的潜在可穿戴系统

图6（A）基于倾斜光纤布拉格光栅的光学生物传感器，用于连续监测环境中P4。（B）用于汗液中多种分析物追踪的可穿戴和集成SERS传感器示意图。（C）基于PPy纳米管通道的有机晶体管适配体传感器，能够连续监测fM级E2。（D）基于石墨烯晶体管生物传感器的智能软接触镜，用于无线实时皮质醇监测。（E）用于ISF中连续药物监测的电化学微针适配体传感贴片的示意图。（F）基于ISF提取微针阵列、水凝胶电解质界面和微制造OECT生物传感器的可穿戴微创系统。

5.临床前景

图7女性激素监测与女性卵巢激素周期、辅助生殖技术、妊娠管理和内分泌相关疾病的临床诊断相关。

  原文链接：https://doi.org/10.1021/acssensors.4c02877