Productive biosensing techniques empowered by all-dielectric metasurfaces.
本文综述了由周期性硅纳米柱阵列构成的全介质超表面在生物传感中的最新进展。超表面是人工设计的纳米结构功能表面,已发展出基于共振波长漂移和荧光检测两类生物传感器。全介质超表面具有光学磁模共振,可显著增强荧光检测能力,用于核酸、抗原、抗体等多种生物分子检测。文章比较了凝胶电泳、酶联免疫吸附试验、光学共振、拉曼散射、荧光和电化学等方法的适用...
本文综述了由周期性硅纳米柱阵列构成的全介质超表面在生物传感中的最新进展。超表面是人工设计的纳米结构功能表面,已发展出基于共振波长漂移和荧光检测两类生物传感器。全介质超表面具有光学磁模共振,可显著增强荧光检测能力,用于核酸、抗原、抗体等多种生物分子检测。文章比较了凝胶电泳、酶联免疫吸附试验、光学共振、拉曼散射、荧光和电化学等方法的适用...
可穿戴生物传感器是医疗健康、技术与个性化医学交叉领域快速发展的方向。这类传感器通常集成于服装、配饰或直接贴附于皮肤,可连续、实时监测心率、血糖、水合状态等生理与生化参数。近年来,器件微型化、材料科学和无线通信的突破显著提升了可穿戴生物传感器的功能、舒适性与可及性。本文综述了可穿戴生物传感器技术的现状,重点讨论传感器设计、制备工艺与数...
由SARS-CoV-2引发的新冠疫情对全球公共卫生构成重大挑战,快速、准确且可及的诊断方法对疾病防控至关重要。电化学生物传感器因便携、低成本和快速等优势,成为监测SARS-CoV-2感染的潜在工具。本研究开发了一种用于检测患者血清中抗SARS-CoV-2抗体的高特异性免疫传感器。以RBD-S区作为抗原虽经纯化以降低交联,但仍面临SA...
背景:心力衰竭(HF)是慢性进展性疾病,其临床管理和患者自我护理面临重大挑战。可穿戴技术通过连续监测、早期发现临床恶化和个性化护理提供有前景的解决方案。本综述旨在批判性评估可穿戴技术对 HF 管理的影响。材料与方法:在 PubMed、Web of Science 和 Cochrane Library 进行叙述性系统综述,检索 201...
尿路感染(UTI)是全球常见的细菌感染,因发病率高、易复发和抗生素耐药而带来重大挑战。本文系统回顾近十年来UTI诊断技术的进展,重点介绍生物传感器技术的发展。微流控、光学、电化学、免疫传感器及纳米技术传感器等新型生物传感器可提高诊断准确性并降低医疗成本。尽管已有进展,但技术局限、跨人群验证不足以及经济障碍仍制约其广泛推广。文章还讨论...
生物元件(bio-elements)的理性设计、活性预测与自适应应用是合成生物学的重要研究方向。当前该领域的主要挑战在于如何高效设计所需生物元件,并利用海量数据准确预测其活性。人工智能(AI)技术的发展使机器学习和深度学习算法能够在生物元件数据中挖掘规律并预测其性能。本综述探讨了 AI 算法在生物元件理性设计、活性预测以及利用 AI...
将人工智能(AI)整合到即时检测(POC)生物传感中,有望通过在患者端直接提供快速、准确且可及的健康评估,革新诊断方法。本综述探讨 AI 技术对 POC 生物传感的变革性影响,重点介绍该领域近期计算进展、持续挑战与未来前景。文章首先概述核心生物传感技术及其在 POC 中的应用,指出可由 AI 解决的现存问题与挑战;随后综述可应用于生...
全球卒中是第二死因及第三死亡与残疾合并原因,年经济负担超8910亿美元;1990—2019年发病率、死亡、患病率和DALYs分别增加70%、43%、102%和143%。约76%卒中为缺血性卒中(IS)。IS风险因素在初级和二级预防中具有成本效益空间,且相互关联:久坐与有毒环境可致线粒体应激、系统性低度炎症和加速衰老;应激过载、线粒体...
神经退行性疾病如阿尔茨海默病和帕金森病具有进行性发展且缺乏根治手段,标准化诊断与预后生物标志物缺失使临床干预困难,个体差异进一步增加诊疗复杂性。人工智能、生物传感系统与创新分析技术为早期检测、评估、诊断、预后和管理提供新途径。本编辑评论围绕“人工智能、生物传感与脑刺激在神经退行性疾病中的进展与挑战”研究专题,总结五项应用临床研究:利...