Micromachines
2023
Yuan X, Ouaskioud O, Yin X, Li C 等 9 人
随着物联网和大数据在医疗健康中的发展,可穿戴生物传感器能够非侵入或微创地获取人体生理与生化信息,为个性化、高效健康管理提供新途径。本文综述表皮可穿戴生物传感器用于间质液(ISF)慢性疾病标志物连续监测的研究进展。文章首先总结ISF的组成及其与血液标志物的相关性,比较汗液、唾液、泪液等生物流体的特点,并介绍wick法、负压水泡、微透析...
Biosensors
2023
Psoma SD, Kanthou C
本文对可穿戴胰岛素生物传感器的研究进展与挑战进行系统综述。四十多年来,葡萄糖生物传感器已用于糖尿病管理,但血糖测量只是间接估算胰岛素剂量的方法,对依赖胰岛素患者至关重要。结合现有葡萄糖传感器开发连续胰岛素监测生物传感器,有望更准确评估胰岛素敏感性、调节胰岛素剂量,并推动可靠人工胰腺的发展。传统实验室胰岛素检测方法昂贵、耗时且缺乏实时...
Biosensors
2023
Khosravi S, Soltanian S, Servati A, Khademhosseini A 等 6 人
可穿戴汗液生物传感器因能无创监测健康参数而备受关注。将此类传感器嵌入纺织基底可借助其柔软、柔性、贴合皮肤的特性实现舒适长期佩戴,并可通过纺织制造工艺与日常服装集成,有利于低成本、可扩展制造。本文报道了一种可丝网印刷于纺织基底上的柔性电化学葡萄糖传感器。该纺织基底葡萄糖生物传感器在20–1000 µM葡萄糖浓度范围内呈现线性响应,灵敏...
JMIR research protocols
2023
Lønfeldt NN, Clemmensen LKH, Pagsberg AK
本研究是一项非随机试点研究方案,旨在评估使用可穿戴生物传感器监测儿童青少年强迫症(OCD)症状的可行性与可接受性。研究纳入8-17岁OCD患者、无精神科诊断的对照儿童青少年及一名家长,佩戴腕部生物传感器连续8周采集脉搏、皮肤电活动、皮肤温度与加速度信号。患者与家长标记OCD发作,对照标记恐惧事件;基线与8周后在临床完成受控实验,结合...
Discover nano
2023
Mao Y, Chen T, Hu Y, Son K
汗液中葡萄糖浓度的测量有望替代现有血糖检测,为舞蹈过程中人体葡萄糖水平的非侵入式监测提供有效途径。通过优化传感器电极材料可实现高精度葡萄糖检测。本文设计并制备了含 Mn 和 Ni 离子的超薄二维双金属有机框架(bi-MOFs)纳米片 NiMn-MOF。超薄纳米片结构与异质金属离子协同优化了 MOF 的电子结构,提高了其电导率,使 N...
Nature reviews bioengineering
2023
Wu J, Liu H, Chen W, Ma B 等 5 人
电化学生物传感器将生物识别元件与电子换能器相结合,可高灵敏检测体液中的分析物,并能快速读出,因而可集成于便携式、可穿戴和植入式器件中,用于即时诊断。例如,个人血糖仪可在家监测血糖,显著改善糖尿病管理。本综述讨论电化学生物传感的基本原理,以及面向健康监测和疾病诊断的电化学生物传感器器件设计,重点介绍其向可穿戴、便携式和植入式系统的集成...
Contemporary clinical trials
2023
Hadid A, McDonald EG, Cheng MP, Papenburg J 等 7 人
病毒呼吸道感染(VRTI)极为常见,且无症状或轻症传播可加重医疗系统负担。为探索早期检测与追踪 VRTI 的新机制,本研究提出一项对照、前瞻性纵向临床试验方案。研究拟招募60名18–59岁健康成人,通过鼻内接种减毒活流感疫苗(LAIV,FluMist®)模拟低度病毒挑战,并在接种前7天基线期和接种后5天连续使用可穿戴生物传感器监测生...
Materials today. Bio
2023
Zhang S, Zhao W, Zeng J, He Z 等 9 人
可穿戴非侵入式葡萄糖传感器为糖尿病患者提供了无创、无痛且低感染风险的连续血糖监测手段。除葡萄糖氧化酶(GOx)和葡萄糖脱氢酶(GDH)等典型酶催化材料外,葡萄糖传感器的活性催化材料还包括聚合物、金属、合金、金属化合物以及可与葡萄糖发生催化氧化的多种金属。其中,金属纳米材料因生物相容性好、比表面积大、催化活性高和吸附能力强,成为可穿戴...
Frontiers in bioengineering and biotechnology
2023
Wang Q, Sun X, Liu C, Wang C 等 8 人
随着人工智能与物联网(IoT)快速发展,下一代生物传感系统正朝着智能化、微型化和无线便携化方向演进。传统刚性、笨重的电池电源难以满足微型化、可拉伸和长期佩戴需求,因此自供能技术成为可穿戴生物传感系统的关键发展方向。本文系统综述了基于纳米材料的可拉伸自供能策略在可穿戴生物传感器和集成传感系统中的最新研究进展,重点讨论压电纳米发电机、摩...
Psychosomatic medicine
2023
DiMartini A, Behari J, Dunn M, Bataller RA 等 8 人
本研究旨在评估可穿戴酒精生物传感器在酒精相关肝病(ALD)患者中的接受性与可行性。早期识别酒精使用有助于预防 ALD 的发病率和死亡率,而通过汗液识别酒精使用的可穿戴生物传感器是新兴技术。研究纳入近期诊断或住院的失代偿期 ALD 患者,要求过去3个月有饮酒并在中心随访。参与者连续3个月每日佩戴 WrisTAS 腕式经皮酒精传感器,并...
Microsystems & nanoengineering
2023
Cheng Y, Feng S, Ning Q, Li T 等 8 人
本研究设计并实现了一种小型、便捷、无创的纸基微流控汗液传感器,可同时检测人体汗液中的多种关键生物标志物。芯片采用三维折纸结构,集成比色传感区和电化学传感区。不同比色传感区分别修饰特异性显色试剂,用于选择性识别汗液中的葡萄糖、乳酸、尿酸、镁离子以及 pH 值;电化学传感区则基于分子印迹技术检测汗液中的皮质醇。整个芯片由经亲水和疏水处理...
Biosensors
2023
Yuan X, Li C, Yin X, Yang Y 等 7 人
生物信息检测技术主要用于检测与人体组织和器官病变密切相关的生理和生化参数,如生物标志物,对慢性病早期临床诊疗具有重要价值。可穿戴生物传感器可与物联网和大数据结合,实现人体生理生化信息的检测、传输、存储和综合分析,在个人健康监测、慢性病诊断管理和居家医疗等前沿领域具有广阔应用前景和可观市场潜力。本综述系统总结了汗液中的生物标志物,介绍...
Science advances
2023
Shirzaei Sani E, Xu C, Wang C, Song Y 等 11 人
慢性不愈合伤口是全球重大且快速增长的临床并发症,现有治疗常需手术干预,而抗生素滥用和误用会加重耐药、发病率和死亡率。本文报道一种可拉伸、无线可穿戴生物电子系统,用于感染性慢性伤口的多路监测与联合治疗。该系统集成定制多模态电化学生物传感器阵列,可连续、无线地监测伤口渗出液中的温度、pH、铵离子、葡萄糖、乳酸和尿酸;同时包含载有双功能抗...
Sensors (Basel, Switzerland)
2023
Wang H, Li J, McDonald BE, Farrell TR 等 6 人
近年来,无线可穿戴传感器系统在生物医学信号采集中快速发展,常部署多个传感器监测脑电图(EEG)、心电图(ECG)和肌电图(EMG)等生物电信号。与 ZigBee 和低功耗 Wi-Fi 相比,蓝牙低功耗(BLE)更适合此类系统,但现有 BLE 多通道时间同步方法(基于 BLE 信标或额外硬件)难以同时满足高吞吐、低延迟、跨商用设备可迁...
Materials (Basel, Switzerland)
2023
Manfredi R, Vurro F, Janni M, Bettelli M 等 7 人
有机电化学晶体管(OECT)已成为生物电子应用中连接生命环境与电子器件的高效界面。导电聚合物兼具高生物相容性与离子响应能力,可克服传统无机生物传感器的局限;与纺织纤维等柔性生物相容基底结合后,可改善与活体组织的相互作用,并支持植物汁液实时分析和人体汗液监测等新应用。在这些应用中,器件寿命是关键问题。本研究针对两种纺织功能化纤维制备工...
Sensors (Basel, Switzerland)
2023
Al-Qahtani AM, Ali S, Khan A, Bermak A
人体温度是重要的生命体征之一,能够辅助多种疾病的早期发现,因此其准确测量在医疗领域受到广泛关注。本文报道了一种基于银叉指电极(IDEs)和碳黑传感膜的可穿戴印刷温度传感器的性能优化研究。传感器首先制备在柔性 Kapton 薄膜基底上,采用喷墨打印方式制备银 IDEs,随后通过丝网印刷制备由碳黑构成的传感膜。研究系统优化了 IDE 指...
Journal of science and medicine in sport
2023
Flatebo C, Conkright WR, Beckner ME, Batchelor RH 等 7 人
支持血氧饱和度和血浆葡萄糖连续实时测量的技术已显著改善人体性能状态监测,但用于监测过度训练和整体健康相关激素等其他性能分子标志物的技术仍滞后。本文以叙述性文献综述形式,回顾可能支持此类连续体内测量的生物传感器方法,并梳理最具监测价值的分子。尽管已有大量工作利用生物分子识别的特异性、亲和力和通用性构建连续体内分子测量平台,但多数方法难...
Biosensors
2023
Kaya SI, Cetinkaya A, Ozcelikay G, Samanci SN 等 5 人
心力衰竭(HF)是一种因心脏无法向组织输送足够血液而出现多种症状的心血管疾病,全球约影响6400万人,发病率和患病率持续上升,对公共卫生和医疗成本构成重要负担。因此,开发并提升诊断与预后传感器是迫切需求。利用多种生物标志物实现这一目标具有重要意义。HF相关生物标志物可按机制分类:与心肌和血管牵张相关(B型利钠肽BNP、N端脑钠肽前体...
Biosensors
2023
Nan M, Darmawan BA, Go G, Zheng S 等 10 人
可穿戴生物传感器能够连续实时获取生理数据,有望用于个体化健康评估与疾病监测。局域表面等离子共振(LSPR)可穿戴传感器因对特定分析物相互作用敏感而具有广泛应用潜力。皮质醇是与压力水平密切相关的重要应激生物标志物,对内分泌应激反应的理解和分析对评估人体机能、诊断压力相关疾病和监测心理健康至关重要。本研究通过在三氨基丙基三乙氧基硅烷(A...
Sports (Basel, Switzerland)
2023
Dindorf C, Bartaguiz E, Dully J, Sprenger M 等 7 人
客观量化急性疲劳(等长肌肉收缩期间)和累积疲劳(多次间歇等长肌肉收缩所致)对运动攀岩训练与比赛具有重要意义。本研究纳入42名健康参与者,采用最大攀岩特异性保持时间(CSHT,通过悬垂保持测试)表征攀岩表现。测试先测量初始握力(HGS),随后进行三次间歇性CSHT和HGS测量;测试期间使用近红外光谱(NIRS)可穿戴生物传感器连续记录...