Forscher der University of Michigan berichten über die Entwicklung eines vollständig monolithischen mikroskaligen Gaschromatographiesystems Veröffentlicht (DOI: 10.1038/s41378-025-01091-2) In Mikrosysteme und Nanotechnik Am 9. Dezember 2025. Der Chip integriert Zapfsäulen, einen Vorkonzentrator, eine Trennsäule und einen Detektor in ein einzelnes 15 × 15 mm²-Gerät. Mithilfe mehrerer Knudsen-Pumpen zur Steuerung des Gasflusses ohne Ventile führt das System eine autonome Probenahme, Trennung und Erkennung flüchtiger Verbindungen durch. Die Arbeit demonstriert eine genaue, wiederholbare chemische Analyse unter Verwendung einer autarken Plattform im Chip-Maßstab, die für kontinuierliche Überwachungsanwendungen geeignet ist. Die Kerninnovation des Systems liegt in der monolithischen Integration von drei Knudsen-Pumpen mit allen wesentlichen gaschromatographischen Komponenten. Knudsen-Pumpen erzeugen einen Gasstrom durch thermische Transpiration in engen Kanälen, wodurch bewegliche Teile entfallen und eine langfristige Zuverlässigkeit ermöglicht wird. Durch die Koordination von drei unidirektionalen Pumpen erreicht das System kontrollierte Probenahme- und Trennströme ohne mechanische Ventile und vereinfacht so sowohl die… 

Göteborg/Oslo – Ein Forschungsteam der Chalmers University of Technology (Schweden) und des Oslo University Hospital hat Biomarker im Blut identifiziert, die auf die allerfrühesten Stadien der Parkinson-Krankheit hinweisen – lange bevor motorische Symptome auftreten und umfangreiche Hirnschäden entstanden sind. Die Studie, veröffentlicht in npj Parkinson’s Disease, zeigt ein begrenztes biologisches Zeitfenster, in dem diese Spuren messbar sind. Dies eröffnet Chancen für eine frühe Diagnose per Bluttest und potenziell krankheitsmodifizierende Therapien. Weltweit sind über 10 Millionen Menschen von Parkinson betroffen; bis 2050 wird die Zahl durch die Alterung der Bevölkerung voraussichtlich mehr als verdoppelt. Derzeit gibt es weder eine wirksame Heilung noch ein etabliertes Screening-Verfahren zur Früherkennung, bevor 50–80 Prozent der betroffenen Hirnzellen geschädigt oder abgestorben sind. Die Forscher konzentrierten sich auf zwei Prozesse, die in der Prodromalphase – die bis zu 20 Jahre vor den ersten motorischen Symptomen liegen kann… 

Xi’an – Forschende der Xi’an Jiaotong-Liverpool University und Kooperationspartner haben einen MXene-basierten Dual-Network-Hydrogel-Sensor entwickelt, der unter extremen Bedingungen wie Hitze, Schweiß und intensiver Bewegung zuverlässig Herzfrequenz und Atmung misst. Die in Microsystems & Nanoengineering veröffentlichte Studie (DOI: 10.1038/s41378-025-01102-2) zeigt, wie das Material die Grenzen herkömmlicher Wearables überwindet und eine neue Generation hautähnlicher Sensoren für Ausdauersport und kontinuierliches Gesundheits-Monitoring ermöglicht. Bei Marathonläufen und anderen Ausdauersportarten belasten extreme kardiorespiratorische Anforderungen den Körper. Kommerzielle Wearables mit starren Elektroniken oder lockerem Hautkontakt leiden jedoch unter Bewegungsartefakten, Unbehagen und unzuverlässigen Signalen. Leitfähige Hydrogele versprechen Abhilfe durch ihre weiche, hydratisierte Struktur, die der menschlichen Haut ähnelt. Viele Hydrogel-Sensoren verlieren jedoch durch Schweiß, hohe Temperatur und Feuchtigkeit Wasser, driften im Signal oder fördern Bakterienwachstum. Der neu entwickelte Dual-Network-Hydrogel kombiniert Polyvinylalkohol und oxidierte Cellulosenanofasern mit leitfähigen MXene-Nanosheets und dynamischen Borat-Vernetzungen. Das Material erreicht eine Dehnbarkeit von bis zu… 

Guangzhou – Forschende der Sun Yat-sen University und Kooperationspartner haben in einer Übersichtsarbeit aktuelle Fortschritte bei aptamerbasierten tragbaren elektrochemischen Sensoren zusammengefasst. Die in Microsystems & Nanoengineering veröffentlichte Review (DOI: 10.1038/s41378-025-00993-5) zeigt, wie kurze, synthetische DNA- oder RNA-Aptamere als stabile und reversible Bindungselemente kontinuierliches, nicht-invasives Biomarker-Monitoring aus Schweiß, interstitieller Flüssigkeit oder Wundsekret ermöglichen. Herkömmliche Biomarker-Detektion beruht meist auf venöser Blutentnahme und Laboranalyse – invasiv, zeitaufwendig und ungeeignet für kontinuierliche Überwachung. Bestehende tragbare Sensoren nutzen oft Antikörper oder Enzyme, die jedoch durch begrenzte Stabilität und irreversible Bindung für Langzeiteinsatz ungeeignet sind. Aptamere hingegen – in vitro selektierte Einzelstrang-Nukleinsäuren – bieten hohe chemische Stabilität, einstellbare Bindungskinetik und reversible Zielerkennung. Die Autoren beschreiben Strategien zur Integration von Aptameren in flexible elektrochemische Plattformen: Immobilisierung auf Elektrodenoberflächen erfolgt über Gold-Thiol-Bindung, kovalente Kopplung oder Biotin-Streptavidin-Interaktionen. Signalerzeugung basiert auf Impedanz- oder Redox-Sonden-basierten Ansätzen, bei denen aptamer-markierte Elektroaktive Moleküle…