当前临床疼痛评估主要依赖患者自报，主观性强，易导致治疗不佳、阿片类药物过量处方和药物寻求行为。本研究探索基于生理传感器的自动客观疼痛强度估计机器学习方法，使用公开 BioVid Heat Pain 数据集。对 87 名健康受试者接受热痛刺激时采集的皮肤电活动（EDA）、心电（ECG）和肌电（EMG）信号提取 22 个时间序列特征，并...
石墨烯基材料（如氧化石墨烯，GO）因高信号输出和潜在工业增长而在生物传感领域受到关注。石墨烯具有优异的导电性、机械韧性、弹性以及对化学分子的高反应性，是理想的生物传感换能材料。其表面固有的或诱导产生的褶皱（ripples）是另一重要结构变量，若合理利用可显著提升传感性能。本文综述石墨烯用于生物传感的当前研究进展，重点讨论可穿戴石墨烯...
可穿戴乳酸传感器用于汗液分析在体育和健康领域极具吸引力。电化学生物传感是乳酸检测最常用的方法，但其线性响应范围通常远低于汗液中预期乳酸水平，且易受pH和温度影响。本文提出一种基于限制乳酸通量的新分析策略：乳酸氧化酶（LOx）固定在生物传感器核心，外层为含季铵盐四十四烷基铵四(4-氯苯基)硼酸盐（ETH500）的增塑聚合物膜。该膜还阻...
传感器与生物传感器作为快速、可靠、早期诊断人类疾病以及监测空气和水体环境污染物的分析工具，具有重要作用。近年来，纳米材料被用于传感器制造，以提升灵敏度、选择性和便携性。纤维素纳米材料（CNM），包括纤维素纳米纤丝（CNF）、纤维素纳米晶（CNC）和细菌纤维素（BC），因其超分子结构、生物相容性和高反应活性官能团，在各类传感器制备中迅...
实现更精准诊断与连续健康监测的目标，推动了医学传感与生物传感器技术成为资金充足、发展迅速的研究领域。该领域涵盖多个子方向，需要工程师、化学家、生物化学家和临床医生跨学科协作。当前主要趋势是开发有效的即时检测（POCT）以及植入式/可穿戴技术，用于早期诊断和连续监测。本综述概述器件工程、化学、纳米科学和生物分子检测等相关领域的最新进展...
利用纳米颗粒表面组装（SAN）在柔性基底上的颗粒间空间性质，是设计高灵敏应变传感器的新兴前沿，并在可穿戴传感器和皮肤电子中展现潜力。SAN 在分子与纳米尺度具有三维结构可调性，可显著改变应变传感性能。本综述系统回顾近期基于 SAN 结构的应变传感器研究进展，首先阐述柔性基底上 SAN 应变传感的基本原理，包括热激活颗粒间电子隧穿和导...
糖尿病（DM）已成为全球重大健康问题，血糖水平是评估病情进展和指导治疗的关键指标。本文系统综述了可用于识别和预测血糖水平的生物传感器技术及相关算法。首先，介绍了基于不同生理体液的葡萄糖监测技术，包括血液、汗液、组织间液、眼液及其他可用体液，并讨论了有创、微创和无创传感方式的发展。其次，综述了将原始传感数据转化为血糖数值的方法，包括基...
基于电位法的生物传感器有望推动多种生物化合物检测，并辅助多种疾病的早期诊断。它们属于便携式分析型生物传感器，可用于监测人体生物标志物；其中离子敏感膜传感器可测定钾、钠、氯离子活度，而这些离子可作为评估人体健康的生物标志物。电位型离子敏感膜体系还可与多种技术联用，构建用于快速、早期检测癌症生物标志物及其他关键生物化合物的灵敏工具。本文...
糖尿病是美国重大慢性病，影响近1.2亿成年人并呈年轻化趋势，2017年成为美国第七大死因。严格血糖控制是降低微血管并发症风险的关键。连续血糖监测（CGM）系统通过皮下植入或贴附传感器测量组织间液葡萄糖，并转换为血糖值，已成为糖尿病血糖管理的理想工具。目前商用CGM主要采用电化学原理，以葡萄糖氧化酶（GOx）为识别元件，通过检测过氧化...
冠状病毒是一类传播迅速、致死率较高的流行病毒，早期诊断有助于降低死亡率。为控制2019冠状病毒病（COVID-19）传播，需要持续识别和监测感染患者。本文提出一种基于物联网（IoT）的冠状病毒体域网（CoV-BAN）模型，将其作为实时健康监测系统，利用多个可穿戴生物传感器采集患者体温、脉搏血氧和呼吸压力等健康信息，以辅助判断冠状病毒...
腕戴式酒精生物传感器近年来发展迅速，其设备轻便、易佩戴、成本相对较低，外形类似商业健身追踪器，因而可能适用于更广泛的临床与研究场景。本文报告了三个试点项目，考察不同人群和场景中自报饮酒行为与新型腕戴酒精生物传感器 BACtrack Skyn 所得经皮酒精浓度（TAC）之间的关系。研究1（N=3）在实验室比较 Skyn TAC 与踝戴...
患者友好的医疗诊断与治疗因快速、低成本、感染风险低而备受关注，有望替代传统医院流程。近期材料的发展促进了具有特殊功能的即时检测（POC）传感平台和植入式器件的快速开发。本综述讨论了患者友好诊断用生物传感器和患者友好治疗用植入式器件的最新进展，系统分析了用于健康监测与疾病诊断的便携式和可穿戴传感平台，包括材料选择、器件结构与集成以及生...
本研究评估在儿童中采用密集前瞻性数据监测方法识别偏头痛诱发条件的可行性。偏头痛常见且可慢性化致残，识别预测条件有助于开发自适应干预。研究纳入30名10–17岁偏头痛青少年，连续28天使用智能手机和可穿戴生物传感器收集情境数据。每天4次通过定制软件报告头痛发生、强度、活动、压力、警觉及环境感知；可穿戴传感器采集自主神经唤醒和身体活动；...
近年来，可穿戴传感器研究兴趣显著增长。在众多生物传感器中，电化学生物传感器因操作便捷、响应快速、便携且天然易于微型化，成为设计和制造柔性可穿戴传感器的理想平台。近年来已报道多种柔性可穿戴电化学生物传感器，用于侵入式/非侵入式及实时监测葡萄糖、乳酸、多巴胺、皮质醇和抗原等生物相关分子。为实现该目标，研究者探索了新型二维纳米材料及其杂化...
本文旨在描述并实现用于处理和分析动态（ambulatory）皮肤电活动（EDA）数据的若干预处理与特征构建方法，尤其用于测量压力。研究采用青少年母亲在应激任务中的EDA数据，受试者佩戴生物传感器手环，以每秒4次频率记录EDA，评估约2小时，包括10分钟母子视频互动。初始处理包括滤除噪声和运动伪迹。作者构建了EDA特征，包括峰的数量、...
本文研究3D打印微蛇形结构（µserpentines）的能力与局限，并利用其构建可用于体外、可穿戴和植入式微电极阵列（MEA）的动态3D微电极。器件将优化后的3D打印微蛇形设计与面外微电极结构相结合，集成于柔性Kapton®封装上，并采用微模塑PDMS绝缘。作者基于有效刚度和有效应变方程计算优化微蛇形设计的柔性，以筛选增强柔性的几何...
本范围综述旨在评估可穿戴及其他无线移动医疗（mHealth）技术在物质使用障碍（SUD）治疗中的进展。目前，多种无线技术正被用于SUD治疗研究，其中可穿戴传感器应用最为常见。它们可用于减少重度物质使用、缓解与复吸相关的风险因素，并监测药物过量。与传统治疗相比，这些新技术具有明显优势：能够提高地理可及性，在保持相对无创的同时持续提供反...
近年来，全球糖尿病患病率持续上升，传统指尖采血式血糖仪因反复穿刺带来疼痛、感染风险和耗材成本，促使非侵入式血糖监测成为国际研究热点。本文综述了非侵入血糖检测技术的进展与主要挑战，按检测原理将其分为光学、微波和电化学三类，并涵盖医学、材料、光学、电磁波、化学、生物学和计算科学等交叉领域。文章横向比较了侵入式与非侵入式技术、以及非侵入体...
自1962年首个酶电极报道以来，葡萄糖生物传感领域取得了显著增长与发展。围绕多种固定化方法以及酶与电极间电子传递效率提升的深入研究，推动了多种传感平台的不断演进，并随着先进纳米结构及其纳米复合材料的出现而持续发展。金纳米颗粒、碳纳米管、碳/石墨烯量子点和壳聚糖水凝胶复合材料等纳米材料或复合材料，因能改善固定化过程或提供对葡萄糖的电催...
在真实日常生活活动中，使用集成简单光学与加速度传感器的外周可穿戴设备进行心率（HR）监测具有挑战性。本研究提出一种名为 CurToSS（CURve Tracing On Sparse Spectrum）的新方法，用于在日常活动条件下连续估计心率。该方法同时利用光电容积脉搏波（PPG）和三轴加速度（ACC）信号，通过稀疏谱重建、心率曲...