帕金森病（PD）发病率上升，显著影响患者运动功能和生活质量。非自主上肢震颤（ULTs）常单侧出现，临床按频率分为低频（<4.0 Hz）、中频（4.0–7.0 Hz）和高频（>7.0 Hz）三类，其振荡或旋转运动表现为微多普勒效应（mDE）。本研究开发短程（<1.0 m）非接触 ULT 检测方法，基于多普勒毫米波（mm-Wave）雷达...
癌症是全球主要死因，传统活检、影像和实验室标志物检测存在侵入性、成本高和结果延迟等局限。本研究旨在整合基因表达谱、物联网（IoT）生物传感器和机器学习（ML），提升癌症生物标志物检测、分类与监测能力。研究从GEO数据库获取285例癌症患者、57736个基因的RNA-seq数据，经ComBat批次校正、PCA降维和Shannon熵特征...
甲基苯丙胺是一种强效中枢神经兴奋剂，其滥用严重危害人类健康与社会稳定，快速准确定量检测对遏制滥用具有重要意义。本文提出一种基于上转换纳米颗粒标记侧流免疫分析（LFIA）的便携式荧光读数器，用于甲基苯丙胺的快速准确定量。该试纸条利用甲基苯丙胺抗原与抗体的特异性结合，在竞争型免疫层析中使测试线荧光强度随抗原浓度降低而升高；读数器记录测试...
新冠疫情持续引发关注，即使已有多种快速抗原检测，如何降低误诊率仍是难题。本文针对超快新冠诊断传感器（UFC-19）采集的电化学电流响应数据集，系统评估机器学习（ML）与深度学习（DL）在 SARS-CoV-2 选择性识别中的应用。UFC-19 为电化学生物传感器，可在唾液或水样中快速响应 SARS-CoV-2 刺突蛋白并产生电流信号...
本文提出一种面向生物传感器应用的低功耗模拟存内处理器（PIM）卷积神经网络（CNN）片上实现。该 CNN 作为生物传感器中的片上器件，由 32×32 材料阵列构成；当样品滴加到生物传感器上时，不同疾病引起电流变化，模拟前端检测电流并经 ADC 数字化后作为 CNN 输入特征。系统采用 10T SRAM 模拟 PIM 执行乘累加（MA...
维生素B6衍生物（VB6Ds）对生物体生理过程至关重要，但过量摄入可引发神经损伤等健康问题；由于不同VB6Ds化学结构高度相似，其定性与定量分析具有挑战，且深度学习模型在荧光传感任务间的迁移应用仍不足。为此，作者基于金纳米团簇（AuNCs）三维荧光光谱的内在指纹，构建了两种深度学习模型，用于识别五种VB6Ds。半胱胺/N-乙酰-L-...
悬浮颗粒是水生环境健康状态的重要指标。本文提出一种连续大角度范围单颗粒散射偏振参数（PCLAR）快速测量方法，可一次性获取 60°–120° 范围内单个悬浮颗粒的散射偏振参数。作者构建了概念装置，以 20 kHz 的速率测量 PCLAR，并用 10 µm 二氧化硅微球水悬浮液验证，其结果与 Mie 理论模拟一致。实验测量了聚苯乙烯微...
本文提出一种面向生物传感器应用的寄存器传输级（RTL）可综合卷积神经网络（CNN）架构。作者指出，基于 DNA 识别的生物传感器疾病检测具有现实需求，而传统人工智能生物传感器存在标注数据需求大、灵活性差、特征提取依赖逻辑与累加等局限。为此，论文设计了一种可配置、技术无关的 RTL CNN 硬件结构，采用并行乘累加（MAC）运算减少算...
本文报道了一种基于电容式微加工超声换能器（CMUT）的生物传感器在制造与信号处理方面的改进，以提高信噪比。该传感器采用互指排列的CMUT结构，分析区镀有金膜，并与有机玻璃（plexiglass）微通道组装，用于液体相检测。CMUT通过晶圆键合工艺制备，可在浸没条件下以5 MHz工作。研究开发并训练了卷积神经网络（CNN），将传感器接...