早产新生儿易受低血糖、高血糖和乳酸异常影响，传统依赖有创间歇采血，疼痛且可能引起并发症。本文开发了一种非侵入性可灌注皮肤采样贴片，用于在无外部诱导出汗条件下采集低流量热调节汗液中的分析物，并结合微流控生物传感器分析技术检测皮肤葡萄糖和乳酸。研究在新生儿重症监护病房中验证了该技术用于早产儿非侵入监测的潜力。结果显示，皮肤葡萄糖水平与同...
代谢生物标志物（包括葡萄糖和乳酸）的快速可靠监测对慢性疾病、脓毒症及其他生理应激场景至关重要。然而，现有诊断方法多依赖多次串行检测，需要复杂仪器且成本过高，难以用于即时检测。为此，本文提出一种便携式、低成本、3D打印（3DP）电化学发光（ECL）生物传感器，可在单步中同时检测葡萄糖和乳酸。该传感器将叉指电极（IDE）集成于双极电极（...
微流控线基分析装置（µTADs）因低成本、便携和可持续而成为可穿戴生物传感平台。现有 µTADs 多基于比色或电化学检测，但灵敏度与准确性仍具挑战。为此，作者首次将化学发光（CL）引入 µTADs。利用乳酸氧化酶（LOx）催化乳酸氧化生成过氧化氢，并耦合增强型鲁米诺/过氧化氢/辣根过氧化物酶（HRP）化学发光体系，构建了棉线基化学发...
实时监测汗液乳酸可为评估运动效果和运动表现提供重要生理信息。传统乳酸检测方法虽灵敏，但常缺乏便携性和实时性，难以用于可穿戴或体内应用。为此，本研究开发了一种可穿戴乳酸生物传感器，采用自制丝网印刷电极，并以普鲁士蓝、碳黑和乳酸氧化酶组成的生物杂化探针修饰。作者优化了关键实验参数，获得约60 µM的检出限和最高20 mM的线性范围。系统...
合成多细胞系统具有执行复杂任务的潜力，可通过细胞间通讯实现多信号检测与计算，但精确控制不同成员细胞浓度并协调其活性极具挑战。本文开发了一种基于细菌群落的生物传感器，用于同时检测血红素（Heme）和乳酸（Lactate）。群落成员通过全局共享的群体感应信号相互耦合，该信号同时调控多种生物传感菌株的活性。多细胞系统整合了可计算各传感器活...
乳酸是细胞呼吸的关键代谢物，其水平升高通常提示组织缺氧或代谢紊乱。在运动、休克、严重创伤和组织损伤等场景中，实时检测乳酸水平尤为重要。传统乳酸检测方法难以满足当前复杂多变的检测环境，因此亟需高灵敏度生物传感器。本文综述了电化学乳酸生物传感器的概念、组成及最新进展，分别比较了酶法与非酶法乳酸传感器、用于电极表面修饰的相关材料以及常用检...
可穿戴技术显著进步，可实时监测运动员生理参数并优化训练与恢复策略。近期发展聚焦于能够监测生化参数而不仅是生理参数的生物传感器设备。这些设备采用汗液分析等非侵入方法，揭示葡萄糖、乳酸、电解质、pH 和皮质醇等关键生物标志物。这些标志物为运动员能量利用、水合状态、肌肉功能和压力水平提供重要信息。当前技术采用电化学和比色法进行汗液分析，电...
乳酸检测可用于评估身体机能、运动表现及疾病风险，但传统酶基传感器存在成本高、固定化后活性损失和稳定性差等问题。本文报道了一种分子印迹荧光生物芯片，用于乳酸/乳酸盐检测。该芯片将生物相容的氧化锌量子点（ZnO QDs）作为荧光信号材料，与分子印迹聚合物（MIPs）选择性受体结合。作者分别以3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）和5-吲...
随着医疗环境改善和智能手机普及，可穿戴生物传感器用于连续监测体液的需求增加。本文开发了一种基于激光诱导石墨烯（LIG）的可穿戴多路生物传感系统，可非侵入式监测汗液中的葡萄糖、乳酸、Na+、K+和温度，并通过智能手机应用进行信号处理、校准与无线传输。系统由传感器阵列、读出电路、微控制器单元（MCU）和蓝牙通信模块组成。LIG电极的三维...
自供电生物传感器是一类无需外部电源即可检测和分析生物或化学物质的创新器件，它们可将周围环境或分析物本身的能量转化为电信号，用于传感与数据传输。其自供电特性带来便携、自主运行和减少一次性电池废弃物等优势，可应用于医疗健康、环境监测、食品安全和可穿戴设备等领域。尽管前景广阔，该领域仍面临能量效率、灵敏度和稳定性等挑战。本综述聚焦自供电生...
本文报道了一种新型光学乳酸生物传感器，利用双酶反应释放的过氧化氢与CUPRAC试剂（双(新铜配)铜(II)络合物，[Cu(Nc)2]2+）之间的比色相互作用。乳酸氧化酶（LOx）和丙酮酸氧化酶（POx）分别固定在硅烷化磁铁矿纳米颗粒（SiO2@Fe3O4 NPs）上；LOx-SiO2@Fe3O4与POx-SiO2@Fe3O4依次催化...
乳酸是评估危重患者脓毒症的重要生物标志物，快速、准确且便携的乳酸检测装置具有重要临床价值。本研究采用层层自组装策略，在丝网印刷金电极上依次构建m-苯二胺（m-PD）、聚苯胺（PANI）、戊二醛交联的乳酸氧化酶（LOx）以及聚氨酯（PU）外膜，制备一次性电化学乳酸生物传感器。该传感器通过安培法在+0.70 V下检测乳酸，线性范围为0....
尿素和乳酸是与人体健康密切相关的汗液生物标志物。本研究开发了一种便携、快速、灵敏、稳定且高通量的可穿戴汗液生物传感器，利用Au-Ag纳米梭（Au-Ag NSs）同时检测汗液中的尿素和乳酸。传感器微流控腔内的Au-Ag NSs阵列可提供显著的表面增强拉曼散射（SERS）增强效应，使尿素和乳酸无需标记即可通过各自特征拉曼峰被识别。该传感...
乳酸是食品、饮料、医药、化妆品和化工行业重要的有机酸，微生物发酵产生的光学纯 L- 和 D-乳酸在可降解聚乳酸合成中具有重要作用。农业食品工业副产物和残渣作为替代底物可为乳酸生产提供低成本方案，并有利于循环经济。本研究开发了基于转录因子（TF）的全细胞生物传感器策略，用于 L- 和 D-乳酸测定，并与常用高效液相色谱（HPLC）和酶...
慢性疾病需要频繁监测特定生物标志物，但传统体外诊断采样复杂、检测间隔长，难以满足连续监测需求。可穿戴设备因体积小、检测快、样本用量少，有望替代终点检测并提供更全面健康信息。本文提出一种全集成可穿戴系统，搭载超灵敏三维结构生物传感器，用于实时监测多种代谢物。该三维结构生物传感器基于酶修饰多孔镍泡沫电极，采用双通道三电极电化学体系，可同...
嵌入式恒电位仪使电化学测量可用于物联网（IoT）或去中心化应用，如远程环境监测、电化学能源系统和生物医学即时检测。我们报道基于 Analog Devices 的 AD5941 恒电位仪电路及定制固件的弗莱堡恒电位仪（FreiStat），作为实现精确和先进电化学方法的关键。通过多种循环伏安测量、差分脉冲伏安等高级技术以及乳酸生物传感器...
微针乳酸传感器可微创、无痛地连续监测组织间液中的乳酸浓度。传统一、二代酶传感器依赖电活性产物在电极表面发生氧化还原，而直接电子转移（DET）酶可在催化反应中直接向电极传递电子。本研究将乳酸特异性 DET 酶 lactazyme 与碳墨共固定于聚碳酸酯微针的金工作电极表面，并覆盖醋酸纤维素扩散限制层，使器件在 0.2 V 低电位下工作...
唾液是开发用于训练负荷诊断的简单、快速、无创生物传感器的重要生物液体之一。本文旨在研究唾液样品中乳酸含量变化对多酶体系乳酸脱氢酶+NAD(P)H:FMN-氧化还原酶+荧光素酶（LDH+Red+Luc）活性的影响，并确定该多酶体系的最适酶量与底物组成。在乳酸依赖性测试中，该酶学生物检测对乳酸在0.05 mM至0.25 mM范围内表现出...
癫痫发作时反复放电的神经元会加速糖酵解以满足能量需求，导致细胞外糖酵解副产物乳酸积累。本研究证明，乳酸可通过羟基羧酸受体1（HCA1R）在代谢应激时快速调节神经元兴奋性，从而改变癫痫活动。利用乳酸氧化酶生物传感器同步视频脑电监测发现，短暂和持续癫痫期间海马细胞外乳酸浓度迅速升高。在两种癫痫模型中，HCA1R缺失小鼠比野生型更易发生癫...
酶基安培生物传感器是远程医疗和原位分析的重要工具。自Clark和Lyons于20世纪60年代首次报道酶膜电极以来，该领域已有约60年历史。本文作为综述，回顾酶基安培生物传感器在电子传递、电极修饰、器件制备与实际应用方面的技术进步，重点讨论三类酶家族：D-葡萄糖氧化酶、D-果糖氧化酶和L-乳酸氧化酶。文章总结了过去五个十年的发展以及2...