本研究提出一种集成 CMOS 相机的头戴式生物荧光气体传感器，用于对耳道经皮乙醇进行连续、无创监测。该传感器利用酒精脱氢酶（ADH）催化乙醇氧化过程中 NAD+ 向 NADH 的转化，并通过 NADH 荧光检测（激发波长 340 nm，发射波长 490 nm）实现定量测量。集成系统包括无线 CMOS 相机、固定化 ADH 的棉网酶膜...
本文开发了一种用于乙醇定量的无膜微流控生物燃料电池（MBFC）。该系统由阳极液和阴极液组成，两者分别含有生物催化剂和氧化还原介质。微流控芯片中的层流条件可减少阳极液与阴极液之间的混合，从而无需膜进行分隔。当乙醇加入阳极液时，乙醇脱氢酶（ADH）催化其氧化为乙醛，并向阳极释放电子；在阴极，电子转移至辣根过氧化物酶（HRP），将阴极液中...
快速识别野火后受损树木的存活状态对灾后森林管理、生物多样性恢复和生态系统功能研究具有重要意义。树木活力可通过形成层活性、淀粉和可溶性糖含量等生理指标评估，而乙醇在形成层细胞和韧皮部中的积累常被视为细胞死亡的预警信号。然而，这些指标的传统测定依赖耗时的实验室流程，难以在野外现场快速应用。生物传感器有望显著推动该领域发展。本综述旨在构建...
透皮酒精传感器（TAS）可连续、客观地监测酒精摄入。本研究在实验室条件下评估两款TAS（BACtrack Skyn和Smart Start BARE）的准确性。32名成年受试者佩戴两种TAS，摄入0.56 g/kg体重的20%乙醇溶液，随后3.5 h内每15 min采集呼气酒精浓度（BrAC）。对峰值、达峰时间和曲线下面积（AUC）...
新型透皮生物传感器通过检测从血液经皮肤扩散的分析物实现无创监测，因此缩短系统响应时间并理解测量输出尤为重要。尽管已有针对特定传感器的高度定制模型，但缺乏适用于透皮传感器系统的通用模型。本文采用简单的一维扩散模型对测量系统进行表征，并将生物传感器分为通量型和浓度型两类。结果表明，通量型传感器的响应时间显著快于浓度型传感器。此外，通量型...
工程化纳米材料日益广泛地用于商业和消费品中，对人体健康构成潜在毒理威胁。人体可通过吸入、口服或皮肤接触暴露于纳米材料；在含 NaCl 的生理环境中同时摄入乙醇，使人们对摄入纳米材料可能造成的危害更加关注。金纳米颗粒（AuNPs）虽具有多种生物医学应用潜力，但由于其形貌、尺寸、溶解度和暴露时间不同，其基因毒性结论尚不一致。本研究采用 ...
本文综述了用于监测汗液中酒精的柔性电化学生物传感器。随着智能纺织品与可穿戴医疗器件发展，基于生物流体的生物传感器有望实现随时随地诊断。酒精是全球最常见的成瘾物质，也是道路交通事故死亡的重要原因，因此开发低成本、快速、非侵入的酒精检测工具具有重要公共卫生价值。文章系统介绍了酒精生物标志物、人汗液组成及其与血液酒精浓度的相关性，并讨论了...
人工酶和纳米酶作为不稳定且昂贵的天然酶的替代，在现代生物传感与生物燃料技术中发展迅速。本研究制备并表征了基于新型微/纳米复合电极的乙醇和葡萄糖高灵敏生物传感器，该电极具有过氧化物酶样活性（纳米酶），并与微生物氧化酶醇氧化酶（AOX）和葡萄糖氧化酶（GOX）耦合。纳米酶由碳微纤维（CF）经血红素（H）和金纳米粒子（Au）修饰合成；紫外...
本研究旨在制备一种改进的酶基安培生物传感器，用于快速定量乙醇。来自毕赤酵母（Pichia pastoris）的酒精氧化酶（AOX）经化学处理共价固定于聚氯乙烯（PVC）烧杯表面；随后将辣根过氧化物酶（HRP）、Nafion（Nf）、羧基化多壁碳纳米管（c-MWCNTs）、壳聚糖（CHIT）和金纳米粒子（AuNPs）依次固定于金（Au...
本研究开发了一种基于乙醇脱氢酶（ADH）酶促反应的生化气体传感器（bio-sniffer），用于检测皮肤气体中的乙醇。通过引入液氮气体浓缩器，构建了高灵敏度皮肤气体测量系统。乙醇生物嗅探器由装有ADH酶膜的光纤探针、340 nm紫外LED激发光源和光电倍增管（PMT）组成，通过检测ADH反应生成的辅酶NADH自荧光来测定乙醇。将传感...
本文报道了一种名为 Blood Alcohol Micro-pad 的纸基比色生物传感器，用于直接定量全血中的乙醇。该器件尺寸为 25 mm×25 mm×1.8 mm，由两层图案化 Whatman No.4 滤纸通过 1.6 mm 厚双面胶固定，中心 8 mm 圆孔形成原位顶空腔。使用时，试剂层预置 80 mM ABTS、乙醇氧化酶...
本研究开发了一种皮肤气体相机（skin-gas cam），用于连续成像人体皮肤释放的经皮血液挥发性有机化合物（VOCs），以揭示局部皮肤状态与经皮血液VOCs之间的关系，服务于挥发代谢组学研究。该系统在相机镜头周围安装环形紫外（UV）发光二极管作为激发光源，实现荧光的同时激发与成像。研究采用烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）依赖的乙醇脱...
本文评估并比较了三种从生物传感器测得的经皮酒精浓度（TAC）估计血液或呼气酒精浓度（BAC/BrAC）的方法。作者首先提出一种基于分布式参数模型的系统辨识/准盲反卷积方案，该模型以偏微分方程描述乙醇在皮肤中的传输，并考虑无界输入与输出；随后将其与两种处理不适定逆问题的常规系统辨识和滤波/反卷积方法进行比较，一种基于频域方法，另一种采...
经皮酒精生物传感器能够检测从血液释放并透过皮肤扩散的酒精，但以往传感器常因传感元件长期污损和读数漂移而受限。本文报道一种可穿戴酒精传感器平台，通过可更换卡盒连接解决污损问题，实现体内最长24 h的无漂移信号，并支持连续多日测量。作者将酒精氧化酶(AOD)与普鲁士蓝(PB)结合，使基线漂移保持在25 nA以内，从而实现对经皮酒精的敏感...
本文综述了用于食品监控的新型纸基电化学分析工具，强调无需专业人员即可实现食品质量与安全快速评估。作者指出，糖尿病血糖试纸的简便性应推广至农食领域，而纸基材料可进一步缩小复杂实验室检测与现场即时检测之间的差距。文章重点介绍两类新型纸基材料：一是以复印纸为基底构建微型生物传感器，用于商业啤酒中乙醇定量；二是将抗坏血酸检测集成于印刷电子纸...
本研究构建了一种高灵敏、高选择性的生化气体传感器（bio-sniffer）及带皮肤气体采集池的实时监测系统，用于测定人体皮肤表面乙醇气体浓度。该传感器以乙醇脱氢酶（ADH）为识别元件，利用乙醇在 ADH 催化下氧化生成乙醛和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）的反应，通过 NADH 荧光强度变化定量乙醇。检测系统采用紫外发光二极管...
本文报道了一种可在单一可穿戴表皮平台上同时非侵入采样并分析汗液与间质液（ISF）的生物传感器系统。该系统通过阳极离子导入递送毛果芸香碱刺激局部汗液生成，同时在阴极进行反向离子导入提取 ISF，从而在同一柔性纹身式器件的两个物理分离区域实现按需、受控的双生物流体采样。器件采用低成本丝网印刷工艺制备，集成 Ag/AgCl 离子导入/参比...
本文报道了一种用于乙醇敏感快速定量的新型安培双酶生物传感器。该传感器通过将毕赤酵母来源的酒精氧化酶（AOX）以戊二醛为偶联剂共价固定于化学修饰的聚氯乙烯（PVC）烧杯内表面，并在金工作电极表面构建羧基化多壁碳纳米管（c-MWCNTs）、Nafion（Nf）、壳聚糖（CHIT）、银纳米粒子（AgNPs）及辣根过氧化物酶（HRP）纳米复...
本研究提出一种具有增强电催化性能的新合成复合材料，并将其用于构建新型丝网印刷电极传感器，以定量检测还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）。进一步在电极表面固定乙醇脱氢酶（ADH），制备用于乙醇分析的安培型生物传感器。所合成材料通过场发射扫描电镜（FE-SEM）、高分辨透射电镜（HR-TEM）、X 射线衍射（XRD）以及循环伏安（CV...
多分析物生物传感器相比逐个进行电化学检测，可提供成本更低、速度更快且样品用量更少的分析方式。本文报道了一种基于酶的生物传感器系统，用于四种不同有机酸的多参数测定。该生物传感器阵列包含五个工作电极，用于同时检测乙醇、甲酸盐、D-乳酸和L-乳酸，并集成一个对电极。在不同储存条件下（+4℃缓冲液中以及-21℃、+4℃和室温干燥状态）评估了...