电化学工作站，可以有多小？

刷芯®胶囊电化学工作平台（简称刷芯®生物胶囊）是刷新传感在U盘电化学工作站基础上，通过进一步集成化开发打造的极致微型化电化学平台。

区别于现有胃镜胶囊通过“视觉”实现对人体胃部的检测方案，生物胶囊基于电化学原理，通过“味觉、嗅觉和触觉”来实现对肠胃内环境实时监测；此外，胃镜胶囊需要通过大型外置的磁控设备来控制胶囊的“视觉”方向，而生物胶囊不需要额外的操控设备，便能实时获取有效数据并实时传输。

刷芯®生物胶囊目前聚焦于科研领域科研应用，集成高精度感温单元和微型电化学工作站BIOSYS模块单元。支持IT，CV，DPV，SWV，OCPT等测试方法，感温精度±0.1℃，电流分辨率0.1nA，可配置碳电极，金电极，石墨烯电极等；用户修饰相应的生化敏感物质就能实现对特定标志物的检测，包括温度，pH值，葡萄糖，氧浓度，二氧化碳浓度，硫化氢，其它代谢物质等。检测信号通过蓝牙传输到手机或其他显示终端。

刷芯®生物胶囊标准款尺寸φ11.5x20.5mm，防水等级IPx8，工作时长1~3天（取决于采样速度），可拆卸更换电池，可更换多种电极模块满足不同的研究场景。根据测试场景，可选择单次或多次循环使用。

刷芯®生物胶囊结构示意图

刷芯®生物胶囊技术参数

“有诸内，必形于诸外”，刷芯®生物胶囊有望实现对体内环境、食物代谢、药物代谢、肠道蠕动状态和速度等场景的实时监测，为精准医疗、数字诊疗、慢病管理等提供另一个维度的数据参考。

使用场景包括不限于：

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胃肠温度检测

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人体核心体温是基本的生命体征，可以用于疾病诊断及日常健康监测。他们的监测和记录可能有助于更早或更准确地检测各种疾病，如月经紊乱、多囊卵巢综合征、抑郁症、感染以及特定的睡眠障碍。此外，核心体温节律是昼夜节律（体内时钟）的有力指标。[1]

02

胃肠道pH值检测

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许多胃肠道疾病的发展涉及pH值的变化，如胃溃疡、十二指肠溃疡、功能性消化不良、胃食管反流（GERD）、克罗恩结肠炎、溃疡性结肠炎等。因此，检测胃肠道的pH值可确定胃肠道疾病的状况，并为治疗提供临床证据。目前，将pH计探头插入胃管或通过内镜进行活检是传统的临床监测方法。通常患者在接受检查前需进行术前准备，如禁食和清洁肠道，而且检查是一种半侵入性方法，会给患者带来疼痛。[2]可摄入刷芯®生物胶囊用于胃肠道的pH检测，实现无痛检测。

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胃肠道生理物质检测

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胃肠道区域的一些代谢产物在肠道功能中起着至关重要的作用。例如，炎症性肠病（IBD）、糖尿病或肥胖症等慢性疾病是由肠道代谢产物吸收或消化的肠道过程功能障碍引起的。进入消化道的相关部分进行实时检测，如小肠，可以促进许多胃肠疾病的诊断和治疗。因此，可摄入刷芯®生物胶囊检测胃肠道内生理标志物，从而实现疾病诊断及生理监测。[3]

除此之外，刷新传感针对科研场景还推出了其他形态分子信号检测平台和样本前处理平台：刷芯®U盘电化学工作站，刷芯®数字微流控系统（点击红色字体可跳转浏览）。为适应不同的科研场景需要，刷新传感提供个性化定制服务，同时提供标准电极与制备服务，更好地满足用户产业化、定制化需求。

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参考文献

(1) Yoshida, S.;  Miyaguchi, H.; Nakamura, T., Development of Ingestible Thermometer With Built-in Coil Antenna Charged by Gastric Acid Battery and Demonstration of Long-Time in Vivo Telemetry. Ieee Access 2021, 9, 102368-102377.

(2) Cheng, C.;  Wu, Y.;  Li, X.;  An, Z.;  Lu, Y.;  Zhang, F.;  Su, B.; Liu, Q., A wireless, ingestible pH sensing capsule system based on iridium oxide for monitoring gastrointestinal health. Sensors and Actuators B: Chemical 2021, 349, 130781.

(3) De la Paz, E.;  Maganti, N. H.;  Trifonov, A.;  Jeerapan, I.;  Mahato, K.;  Yin, L.;  Sonsa-ard, T.;  Ma, N.;  Jung, W.;  Burns, R.;  Zarrinpar, A.;  Wang, J.; Mercier, P. P., A self-powered ingestible wireless biosensing system for real-time in situ monitoring of gastrointestinal tract metabolites. Nat. Commun. 2022, 13 (1), 7405.