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...
本研究在葡萄糖传感器表面构建醋酸纤维素（CA）膜作为抗干扰膜，用于直接测量唾液中的葡萄糖。唾液葡萄糖浓度与血糖水平相关，但唾液中的抗坏血酸（AA）和尿酸（UA）会对电化学检测产生干扰。作者制备了CA包覆电极，考察其对AA和UA的抑制作用，并以葡萄糖氧化酶（GOD）催化葡萄糖产生的过氧化氢（H2O2）为检测信号。基于人工唾液评价传感器...
酶生物燃料电池（EBFC）基自供电生化传感器无需外部电源，可实现器件小型化，适用于可穿戴和植入式实时监测生理相关生化物。尽管实验研究展示了 EBFC 传感器在实时监测中的潜力，但缺乏能够量化各传感器组件贡献并预测性能的稳健数学模型。本文提出一种简洁的等效电路模型，用于描述 EBFC 传感器中阳极酶催化氧化、电子介体循环和阴极氧还原等...
透皮生物传感器可提供非侵入、低成本的酒精摄入评估，在成瘾科学中具有广泛应用潜力。旧代透皮设备体积较大且采样间隔稀疏，限制了应用；新一代设备具有智能手机连接、紧凑设计和快速采样特点。本研究在实验室中初步评估新一代透皮传感器原型的有效性。参与者为年轻饮酒者，在实验室接受酒精（目标BAC=0.08%）或无酒精处理，佩戴透皮传感器并反复提供...
音乐已被证明可在跑步机与实验室实验中改善跑者表现。本文评估了一种名为 HEARTBEATS 的生成式音乐系统，该系统根据运动员个体心率或步频（每分钟步数）实时生成生物信号同步音乐。生成音乐的节奏、旋律与音色特征由可穿戴传感器输入的生物信号调制，传感器组合包括光电容积脉搏波（PPG）与全球定位系统（GPS），并通过蓝牙同步。研究在一条...
光电容积脉搏波（PPG）是一种通过测量外周组织血液灌注变化来评估血容量变化的光学技术。本研究评估癫痫患者全身强直-阵挛性发作（GTCS）期间 PPG 信号改变，以评价其用于发作检测的可行性。在长程脑电图（EEG）监测期间，患者佩戴便携式腕带传感器于手腕或踝部记录 PPG 信号。研究根据 EEG 确定的发作将信号分为基线期（发作前30...
MXenes是一类由早期过渡金属碳化物和碳氮化物构成的二维层状金属性材料，具有与金属相当的高导电性、增强的离子导电性、源于羟基或氧端基表面的亲水性以及良好的机械柔性。通过可调的刻蚀方法，MXenes的形貌可被有效调控为纳米颗粒、单层或多层纳米片，具有较大比表面积，有利于提升基于MXenes的传感器性能。此外，MXenes易于与其他材...
基于微带天线的微波传感器因柔性好、可无线通信而有望用于可穿戴设备，但尺寸缩小导致灵敏度受限，其生化监测潜力有待开发。本文提出利用纳米条带超材料增强微波信号的新概念，并通过理论计算与仿真验证了纳米条带结构对电场和特征GHz频段传感响应的增强作用。作者采用低成本纳米尺度软印刷方法，在塑料基底上制备有序导电聚合物纳米条带阵列，并将葡萄糖氧...
传感器是一种通过生物、物理或化学变化采集信息，并将其转换为可测信号的设备；通常包含识别元件与换能器。首个生物传感器原型可追溯至1906年，而具有明确定义的生物传感器直到1956年才发展出来。部分生物传感器已进入商业化阶段，并常规用于环境、农业、临床实验室和工业分析，尤其适用于原位检测多种环境污染物的生物可利用性，因其经济、简便且高效...
早期检测与持续监测新发、再发传染病及其他疾病，对控制医疗进展、开发有效治疗并降低全球疾病负担具有重要意义。随着对生物传感器可靠性需求不断增长，纳米尺度制造设计已发展出有效的纳米动态传感检测方法和紧凑可穿戴设备。生物传感器技术的动态发展对检测与监测艾滋病病毒(HIV)、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、糖尿病、癌症、肝病...
大麻与酒精常混合使用，其协同或叠加效应显著增加驾驶事故风险，因此需要快速、非侵入的现场检测方法。本文报道一种可穿戴电化学戒指传感器，用于在同一稀释唾液样品中同时直接检测 Δ9-四氢大麻酚（THC）和酒精。戒指帽上集成伏安法 THC 传感器与安培法酒精生物传感器，戒指壳内嵌无线电子板。一次性传感电极帽通过弹簧针与印刷电路集流体对齐，可...
传染病预防、疾病诊断和治疗方案确定均依赖生物传感器检测和分析生物标志物，通常包括细胞分析、生化分析、免疫分析和分子诊断四类。传统生物传感设备昂贵、体积大且检测耗时长，限制了其在资源有限地区的应用。近年来，将生物传感技术与印刷电路板（PCB）技术结合的Lab-on-PCB平台因高集成度、可个性化设计和易于批量生产而在生物医学领域得到广...
目的：步态是晚期癌症患者常见功能下降的敏感标志物。本研究采用新型可穿戴步态分析系统，评估联合运动与营养方案对晚期癌症患者步态参数的影响。方法：80例患者分为对照组（仅营养支持）和干预组（额外接受每周2次全身电肌肉刺激 WB-EMS 训练）。基线和12周后，通过基于生物传感器的步态分析进行六分钟步行测试、30秒坐站测试、握力测试、Ka...