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...
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...
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...
严重感染可引发宿主反应失调并导致器官功能障碍，即脓毒症；若不能及时识别和治疗，可能致命。因此，需要在分诊、急诊、病房、重症监护及院外等不同脓毒症护理节点快速检测生物标志物和病原体。现有商业诊断方法在速度、灵敏度和特异性方面尚不能满足临床需求。本文综述基于微纳结构材料的脓毒症诊断工具最新进展，首先介绍乳酸、降钙素原、细胞因子、C反应蛋...
可穿戴电化学传感器能够检测人体生物标志物，从而全面评估健康状况。ELSAH项目旨在开发一种微创传感器系统，实时连续监测真皮组织间液中的葡萄糖和乳酸。本研究在开发早期比较ELSAH贴片预期规格与潜在终端用户的期望和要求。方法为向383名受访者发放问卷。结果显示，参与者对该系统有较高需求，并愿意将其用于不同医疗和体能应用；首选与传感器通...
目的：结直肠手术吻合口漏（AL）可导致显著并发症、死亡率和肿瘤学预后不良。由于现有检测方法敏感性和特异性不足，AL诊断常延迟。吻合口局部细胞因子和缺血标志物等生物标志物可能有助于早期检测。本文旨在综述其在AL检测中的证据，以明确未来研究靶点。方法：系统检索PubMed、MEDLINE和Cochrane Library数据库，纳入使用...
乳酸（2-羟基丙酸）是丙酮酸在骨骼肌、脑、红细胞和肾脏等组织厌氧条件下生成的终产物。正常人乳酸清除率约320 mmol/L/h，主要经肝脏代谢并重新转化为丙酮酸，使动脉和静脉血基础乳酸低于1 mmol/L。血清乳酸测定对高乳酸血症、心脏骤停复苏、脓毒症、肾功能下降、缺氧相关肿瘤、肠梗死和乳酸酸中毒等疾病的鉴别诊断与医疗管理具有重要意...
微型化电化学体内生物传感器可直接在组织中测量神经递质和能量代谢物的快速细胞外动态。基于酶的安培生物传感具有高特异性、高精确度以及高空间和时间分辨率。除葡萄糖监测外，许多系统主要面向动物模型中的中枢神经系统应用。本文比较微传感器原理与生物医学研究中其他方法，说明其优缺点。电化学传感器易于微型化，并可通过微加工技术制造。文章综述了用于体...
本文提出用于连续代谢监测的多分析物生物标志物概念。使用多个标志物的意义在于能够更全面地理解代谢过程。研究以剧烈运动过程中的疲劳检测与预测为例，展示了该概念的价值。结果表明，将葡萄糖和乳酸随时间的变化组合为多分析物生物标志物后，其在皮下组织这一适合植入的外周组织中的监测趋势比血液更敏感。这一出乎意料的观察在正常大鼠和1型糖尿病大鼠中均...
本文综述糖原在中枢与外周神经系统支持轴突传导中的作用，重点讨论乳酸作为代谢信使与能量底物的意义。糖原由葡萄糖合成并主要储存于星形胶质细胞，可降解为葡萄糖-6-磷酸；在无糖或低糖条件下，组织糖原消耗可延迟动作电位失败，提示糖原通过代谢途径维持轴突功能。作者认为，星形胶质细胞将糖原代谢为乳酸，并通过单羧酸转运体（MCT）将乳酸转运至轴突...
临床分析需要快速、可靠的分析方法和装置。生物传感器因使用简便、对目标分析物特异、可连续监测、结果快速、潜在低成本和便携，可作为合适选择。本文综述了用于临床诊断的电化学生物传感器，包括葡萄糖、乳酸、胆固醇、尿素、肌酐、DNA、抗原、抗体和肿瘤标志物检测。所选传感器表现出良好的灵敏度、选择性和实际样品应用潜力，并常通过设计避免监测体系中...
本研究以乳酸为碳源，比较不同培养方式下丙酸杆菌 Propionibacterium shermanii 生产胞外双歧杆菌生长刺激物（BGS）的效果。在稀释率0.075 h−1的连续生物反应器中，微滤装置持续去除抑制性代谢物并完全回收细胞，平均BGS浓度为2.4 mg/l，按培养时间计的生产力为1.8×10−1 mg·l−1·h−1，...