Frontiers in bioengineering and biotechnology
2021
Raza T, Qu L, Khokhar WA, Andrews B 等 6 人
导电纳米材料因优异的物理、化学和电学性质以及丰富的纳米形貌,在现代化学与生物传感器中受到广泛关注。本文主要综述导电纳米结构材料在可穿戴柔性电化学生物传感器中的当前应用,重点包括电化学免疫传感器和 DNA 生物传感器。碳基材料(碳纳米管 CNT、石墨烯 graphene)、金属纳米材料和导电聚合物等导电纳米材料可提供大有效比表面积、快...
Biosensors
2021
Wu YD, Ruan SJ, Lee YH
近年来,表面肌电(EMG)信号受到广泛关注,可用于分析肌肉活动或评估患者肌肉状态。然而,商用表面 EMG 系统价格昂贵且功耗较高。因此,本文旨在实现一种支持高采样和超低功耗测量的表面 EMG 采集系统。本文对 EMG 采集电路的各部分进行了分析与优化,并将微控制器(MCU)与低功耗蓝牙(BLE)相结合。在 MCU 省电方法方面,系统...
ACS applied materials & interfaces
2021
Meng L, Turner APF, Mak WC
柔性皮肤贴片生物传感器有望用于汗液中生理参数的非侵入检测,但需满足柔性导电平台、弯曲与接触稳定性、快速电化学动力学及生物分子固定等要求。本文报道了一种导电聚合物增强的激光辐照石墨烯(LIG)异质三维换能器。通过局部激光辐照在聚酰亚胺上图案化形成多孔LIG柔性导电平台,并用电聚合聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)作为导电粘结剂增...
Biosensors
2021
Lohcharoenkal W, Abbas Z, Rojanasakul Y
细胞因子是由免疫和非免疫细胞在外界刺激下分泌的一组小蛋白,其检测在疾病早期诊断、病情监测和治疗反应评估中具有重要意义。目前已有ELISA、放射免疫分析、ELISPOT、qRT-PCR、免疫染色、细胞内细胞因子染色和微阵列等多种检测方法,但在特定应用中,多路复用、连续监测以及可穿戴生物传感检测仍具重要价值。纳米材料因具有高比表面积、可...
Expert review of medical devices
2021
Niotis K, Saif N, Simonetto M, Wu X 等 11 人
研究提示优化睡眠、运动和工作生活平衡可能改善住院医师倦怠。可穿戴生物传感器可帮助住院医师在倦怠发生前发现并纠正不良睡眠和运动习惯。本研究为前瞻性队列研究,评估 WHOOP Strap 2.0 在神经科住院医师中用于表征运动和睡眠的可行性,并考察其与自报、经过验证的问卷指标的关系,同时评估设备对健康的影响及使用障碍。22名合格住院医师...
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
2021
Piro L, Lamanna L, Guido F, Balena A 等 7 人
本文报道了一种新型柔性、生物相容的表面声波(SAW)微流控 pH 传感器。该器件以聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)为柔性基底,并在其上沉积氮化铝(AlN)作为压电材料。通过制作叉指换能器(IDT),可在活性区域激发中心频率约 500 MHz 的 Lamb 表面声波(L-SAW)。在两个 IDT 之间构建了采用氧化锌(ZnO)纳米颗粒功能...
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
2021
Hao Z, Luo Y, Huang C, Wang Z 等 8 人
细胞因子风暴综合征(CSS)伴随干扰素(IFN)、白介素(IL)和肿瘤坏死因子(TNF)等细胞因子异常升高,是提示 COVID-19 进展为重症或危重症的重要预后标志物。开发实时监测细胞因子水平的器件,有助于在病情恶化前识别并干预。本文报道一种智能适配体双通道石墨烯-TWEEN 80 场效应晶体管(DGTFET)生物传感器件,用于人...
Biosensors & bioelectronics
2021
Zhao C, Li X, Wu Q, Liu X
非侵入式可穿戴生物传感器能够连续量化人体生化参数,对预测生理状态、预警疾病风险具有重要价值。现有商业可穿戴设备多用于活动追踪,而通过汗液分析监测健康状况的能力有限。电子纺织品生物传感器因柔性、低成本、易集成和无创等优势,适用于该场景,但纺织基传感材料制备、皮肤界面设计和嵌入式数据采集/传输仍是挑战。本文提出一种基于导电线装饰氧化锌纳...
Frontiers in psychology
2021
Liu Y, Wang T, Wang K, Zhang Y
人际生理同步在协作任务中已被反复发现,但鲜有研究将其用于真实课堂中预测协作学习质量。为探究人际生理同步与协作学习活动之间的关系,本研究在自然课堂中采集学生的皮肤电活动(EDA)和心率(HR),比较独立任务与小组讨论任务中的生理同步。研究对象来自中国一所知名大学。由于学生学习方式不同,且并非所有人都偏好协作学习,研究者在数据分析前根据...
Biosensors & bioelectronics
2021
Reda A, El-Safty SA, Selim MM, Shenashen MA
在个性化治疗中,对糖尿病等常见疾病进行按需筛查、实时监测和早期快速诊断不可或缺。纳米/微米材料对光学与便携式生物传感器试纸和器件的影响日益重要,推动了敏感可视化(肉眼可见)检测、低成本分析和糖尿病患者个性化居家检测的发展。随着公众对糖尿病自我监测关注度提高,视觉读出、易用且可穿戴的生物传感器受到广泛关注。本综述系统梳理了光学生物可视...
Addiction (Abingdon, England)
2021
Fairbairn CE, Bosch N
近年来,经皮酒精监测仪的使用迅速增长,全球已有数十万人佩戴。新一代传感器有望指数级扩展经皮技术的应用范围,而机器学习建模方法的进步也为转化经皮设备产生的数据提供了新途径。本文首先回顾了迄今开展的经皮传感器研究,并分析既往研究中可能影响传感器性能报告的方法学特征;其次介绍了可能改变经皮传感领域的方法学进展,包括具备智能手机集成和快速采...
Biosensors & bioelectronics
2021
Yokus BMA, Daniele MA
材料、生物识别元件、换能器、微加工技术以及电子、信号处理和无线通信的进步,催生了一类与皮肤界面连接的可穿戴健康监测新系统,用于个性化医疗和数字健康。与传统医疗设备相比,这些可穿戴系统有望开启纵向、无创传感的新时代,在分子水平上实现疾病的预防、检测、诊断和治疗。本文综述了可穿戴生物化学与生物物理系统的近期进展,首先梳理了用于生化传感的...
Frontiers in psychiatry
2021
Davis-Martin RE, Alessi SM, Boudreaux ED
生物传感器可观察和理解原本未知或需侵入性检测的潜在生理过程。可穿戴生物传感器监测多种精神和躯体健康状况的生理指标,已成为创新研究的重要趋势。在物质使用研究中,生物传感器技术探索通常聚焦于识别醉酒生理指标,以增进对成瘾病因的理解并指导治疗建议。本综述考察该领域研究现状,尤其关注酒精使用障碍(AUD)治疗,并指出当前知识缺口与未来研究方...
Biosensors & bioelectronics
2021
Wang H, Zhang J, Wang D, Wang Z 等 6 人
基于氧化酶催化与电催化级联反应的柔性生物检测已被广泛报道,但生物流体中氧浓度波动以及 H2O2 阳极氧化所需高电位会引入干扰并限制检测准确性。本文报道一种柔性三相酶电极,将氧化酶层和 Pt 电催化剂组装在碳纳米管薄膜/多孔聚偏氟乙烯(PVDF)疏水基底上。该电极形成气-液-固三相反应区,界面氧浓度依赖气相,保持恒定且充足,从而稳定氧...
Biosensors & bioelectronics
2021
Goud KY, Sandhu SS, Teymourian H, Yin L 等 9 人
针对化学与生物威胁剂实时检测需求,本文报道了一种基于纺织物的可穿戴固体接触电位计氟离子传感器,用于选择性检测含氟G型神经毒剂(如沙林、梭曼)经生物催化水解释放的氟离子。该传感器采用双(氟二辛基锡)甲烷离子载体构建氟离子选择性膜,具有近能斯特灵敏度和对常见阴离子的良好区分能力,并表现出优异的可逆性与重复性。通过耐应力印刷油墨、蛇形结构...
Healthcare (Basel, Switzerland)
2021
Restrepo M, Huffenberger AM, Hanson CW, Draugelis M 等 5 人
生物传感器被视为扩展医疗服务交付的有前景技术之一。在围手术期护理中,可利用生物传感器远程监护原本需住院的患者,新冠疫情加速了该技术落地,但系统分析其实施过程的研究较少。本研究开展了一项生物传感器实施观察性研究,将市售生物传感器提供的数据准确性与重症监护/围手术期病房标准临床监测进行比较,并通过问卷评估患者和医护人员对技术的接受度。结...
Journal of clinical medicine
2021
Abbadessa G, Lavorgna L, Miele G, Mignone A 等 9 人
背景:评估多发性硬化(MS)患者的步行活动具有重要价值。本研究旨在评价 Samsung Gear S2 智能手表内置加速度计所检测的运动参数与 MS 残疾量表及患者报告结局(PROs)的相关性。方法:连续纳入25例复发缓解型 MS 患者,采用扩展残疾状态量表(EDSS)、2分钟步行试验(2MWT)、25英尺计时步行试验(T25FWT...
Physiological measurement
2021
Bar N, Sobel JA, Penzel T, Shamay Y 等 5 人
睡眠深刻影响人体各系统生理与生物过程。分子研究显示,人体组织中蛋白质表达模式受昼夜节律调控,进一步凸显睡眠在功能、行为和药代动力学方面的独特性。因此,许多病理过程也可能在睡眠期表现出特异性表现。然而,睡眠很少被用于非睡眠特异性疾病的诊断、监测和治疗。现代生物传感器技术已实现对多种生理参数和生物标志物的远程、非侵入记录。睡眠是采集长而...
ACS omega
2021
Bhide A, Ganguly A, Parupudi T, Ramasamy M 等 6 人
本文讨论聚焦于通过非侵入体液采样连续监测代谢物的新兴生物传感器技术,强调在行动受限人群、资源受限环境和恶劣环境中的生理监测。随着创新理念在医疗技术中的兴起,传统医学正转变为连接医生与患者的可持续纽带,以提供更快的疾病诊断方案。未来医疗将赋能用户自主管理健康。大数据、预测分析与物联网(IoT)技术的融合,展示了将医学诊断积累的大量健康...
Neuropsychopharmacology reports
2021
Blair AL, Chiaf AL, Crockett EK, Teague TK 等 5 人
本研究旨在评估毛发乙基葡萄糖苷(hair EtG)浓度相对于经皮酒精浓度和自我报告饮酒行为的效度。试验纳入25名16—24岁女性青少年及年轻成人,入组前两周内至少有一次重度饮酒事件(≥4杯)。所有参与者在一项为期一个月的前瞻性研究中佩戴酒精生物传感器;每周完成详细饮酒行为自报,并使用美国国家公路交通安全管理局方程估算血醇浓度(eBA...