A Flexible Near-Field Biosensor for Multisite Arterial Blood Flow Detection.
现代可穿戴设备在从手腕检测生命体征方面显示前景,但仍需贴合人体可变几何形状、准确检测生命体征的器件。柔性射频(RF)谐振器可提供适用于不同解剖部位的可贴合生物界面。本文开发紧凑型可穿戴RF生物传感器,通过非侵入组织—电磁场相互作用检测多部位血流动力学事件。传感器由皮肤贴片螺旋谐振器和可穿戴收发器组成。谐振时,谐振器通过阻抗匹配与分层...
现代可穿戴设备在从手腕检测生命体征方面显示前景,但仍需贴合人体可变几何形状、准确检测生命体征的器件。柔性射频(RF)谐振器可提供适用于不同解剖部位的可贴合生物界面。本文开发紧凑型可穿戴RF生物传感器,通过非侵入组织—电磁场相互作用检测多部位血流动力学事件。传感器由皮肤贴片螺旋谐振器和可穿戴收发器组成。谐振时,谐振器通过阻抗匹配与分层...
近年来,可穿戴传感器和侵入式器件因实时人体健康监测和无创人机交互需求而受到广泛关注。石墨烯凭借其优异的导热、导电、机械柔性和大比表面等特性,推动了传感器研究快速发展,可用于检测体温、血氧、血压、葡萄糖及汗液中的多种分析物。本文系统综述了石墨烯及其衍生物的结构、合成路线、缺陷、力学、电学、热学性质与生物相容性,并介绍生物传感器基本特征...
近年来,多种生物传感器被用于监测人体健康状况。电纺纳米纤维材料具有高比表面积、大孔隙率和操作简便等优点,这些特性在生物传感器中发挥重要作用。然而,与其他纳米纤维制备技术相比,电纺纳米纤维的力学性能较差;同时,电纺过程中使用的有机溶剂通常具有毒性且成本较高。另一方面,电纺纳米纤维的优异性能可赋予生物传感器更高的灵敏度和更宽的检测范围。...
甘氨酸(GLY)与多种生理功能相关,在医学诊断中日益重要。目前 GLY 主要依赖临床实验室集中仪器分析,缺乏可在患者端实时获取数据的即时检测工具。本文报道一种基于微针(MN)的可穿戴生物传感器,用于皮内组织间液(ISF)中 GLY 的检测。微针尖端通过多层修饰实现间接检测:GLY 在甘氨酸氧化酶(GLY-Ox)催化下生成过氧化氢(H...
用于连续健康监测的可穿戴生物传感器,尤其是葡萄糖检测传感器,常因生物降解和污损而工作寿命有限,患者需频繁更换,增加成本与不适。由多个可单独按需激活的传感器组成阵列,可延长整体运行寿命,从而降低成本并改善患者结局。本文通过电流脉冲分解可燃硝化纤维素膜,验证了该策略的可行性;该膜用于保护单个传感器,避免其过早接触生物分析物。金属触点经膜...
生物传感器凭借其便携、低成本和操作简便等优势,正在快速推动医学诊断市场增长。糖尿病以体内葡萄糖水平升高为特征,已成为全球主要致死疾病之一;虽然目前尚无根治手段,但通过持续监测和规范用药可降低并发症风险。人体血液、汗液、尿液、组织间液、泪液、呼气和唾液中均可检测到葡萄糖或其相关代谢标志物,并与血糖水平存在一定相关性。近十年来,面向连续...
多发性硬化(MS)是一种累及中枢神经系统的慢性脱髓鞘疾病,可导致进行性和永久性功能障碍,给患者带来显著身心负担。MS 治疗的每次进展都标志着神经学研究的重要进步。水凝胶具有高含水量、高可膨胀性和生物相容性,可作为支架改善体外 MS 相关细胞增殖,并促进体内治疗药物向细胞递送。水凝胶还可用作生物传感器检测 MS 相关蛋白。近期研究已将...
数字健康技术(DHTs)在帕金森病临床试验中产生的传感器数据具有重要价值,因为不同研究的数据集可以合并、与其他数据类型整合并多次复用。然而,目前尚缺乏适用于不同模态和疾病领域、且能同时记录临床试验与环境相关元数据的 DHT 生物传感器数据捕获与存储标准。本文提出一种元数据框架,将 DHT 元数据分为与治疗领域或试验设计无关的元数据(...
多尺度聚合物工程对开发高性能摩擦纳米发电机(TENG)至关重要。本文提出基于多功能聚琥珀酰亚胺(PSI)的高性能 TENG 综合策略。利用 PSI 与胺类亲核试剂易发生开环加成,将带相反电荷的硫酸钠和季铵氯化物以不同取代度共价接枝到 PSI 上,得到 Sulfo-PSI 和 TMAC-PSI。二者经静电纺丝制成纳米纤维薄膜,表现出可...
糖尿病发病率持续上升,规律血糖监测对糖尿病管理至关重要。目前血糖检测主要依赖有创指尖采血,将血样置于一次性试纸上测量,存在疼痛、不连续和依从性差等问题。因此,发展无创连续血糖监测方法具有重要需求,而基于汗液传感器的方案被认为是最具潜力的方向之一。本文综述了近年来利用汗液进行无创连续血糖监测的最新进展,重点介绍可集成到可穿戴平台的设备...
人体健康与性能监测(HHPM)对保护、维持、评估和改善工业、学术、体育、休闲及军事等领域人员状态至关重要。现有商用可穿戴传感器多基于物理特征,难以精确评估健康、身体和心理状态。可从人体微创或无创获取的生物标志物,如汗液、泪液、尿液、组织间液等体液、呼出气及皮肤表面信号,可为HHPM提供丰富信息。本文综述面向HHPM的生物传感器技术现...
植物传染性病害由真菌、卵菌、细菌、病毒、植原体及线虫等病原微生物引起,若不能及时识别和控制,将显著降低作物产量与品质,甚至造成整株死亡,因此早期检测与防控对全球粮食安全和可持续农业至关重要。传统植物病害检测方法常存在便携性差、耗时长、依赖专业人员和实验室条件等局限,难以满足田间快速诊断需求。近年来,基于电子鼻(e-nose)、生物传...