Harmonizing Wearable Biosensor Data Streams to Test Polysubstance Detection.
可穿戴生物传感器作为无线体域网（WBAN）的关键组件，使医疗提供者能够开展连续健康监测。已有研究表明，外部佩戴的非侵入式传感器结合机器学习算法可检测多种物质导致的中毒，但此类方法仍存在局限。开发能够普遍检测中毒的模型面临个体差异、传感器差异、药物差异和环境差异等挑战。本文探讨无线通信进展和分布式系统新范式如何促进多物质使用检测。作者...
Skin-Patchable Electrodes for Biosensor Applications: A Review.
医疗保健监测是人类生活的重要方面，可通过可穿戴皮肤贴片传感器实现。当传感器与皮肤或表皮表面接触时，可监测关节、腿部和手指等人体部位的运动，以及呼吸、血流和心跳引起的微小振动。可穿戴贴片在体温与发热监测、血压、脉搏和呼吸率的快速测量方面展现出良好前景。传感器还可分析汗液成分，以及糖尿病相关挥发性有机化合物（VOCs）和有机磷神经刺激剂...
Sweat-Based Noninvasive Skin-Patchable Urea Biosensors with Photonic Interpenetrating Polymer Network Films Integrated into PDMS Chips.
本研究开发了一种用于原位检测并定量汗液中尿素的非侵入式可穿戴生物传感器。该传感器采用固定脲酶的光学互穿聚合物网络（IPNurease）薄膜作为传感元件。光学IPN薄膜由固态胆甾相液晶（CLCsolid）与聚丙烯酸（PAA）网络相互交织构成，并制备于柔性对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底上，随后集成到通过铝模制备的聚二甲基硅氧烷（PDM...
A wireless, skin-interfaced biosensor for cerebral hemodynamic monitoring in pediatric care.
许多儿科和新生儿神经重症监护单元采用有线设备连续监测脑血流动力学，但胶布固定和导线缠绕可能引起医源性皮肤损伤并限制患儿活动。本文报道一种无线、微型、机械柔软且可贴合皮肤的柔性设备，用于实时监测全身与脑血流动力学。系统包含多光电二极管阵列和一对近红外发光二极管，通过多波长反射式光电容积脉搏波和功能近红外光谱，测量脑氧饱和度、心率、外周...
Novel glucose-responsive of the transparent nanofiber hydrogel patches as a wearable biosensor via electrospinning.
静电纺丝制备的微/纳米纤维水凝胶通常具有高孔隙率和高比表面积，但纳米纤维的高结晶度限制了透明性的实现。本研究制备了透明聚乙烯醇/β-环糊精（PVA/β-CD）聚合物纳米纤维水凝胶，并与反向离子导入电极接触，用于非侵入式连续监测组织间液（ISF）中约1 mM的葡萄糖水平。所设计的PVA/BTCA/β-CD/GOx/AuNPs纳米纤维水...
Printed, Wireless, Soft Bioelectronics and Deep Learning Algorithm for Smart Human-Machine Interfaces.
柔性材料与可穿戴电子的进展使生物电位的无创、高保真记录成为可能，但现有器件制造仍依赖昂贵、耗时且复杂的洁净室微加工。本文提出一种加法定向纳米制造技术，通过气溶胶喷射打印（AJP）将纳米材料与聚合物直接打印成可拉伸传感器和多层可穿戴电子器件。计算与实验研究验证了软电子在可变形、曲面皮肤上的机械柔性与可靠性。无需导电凝胶和刺激性胶带，干...
Minimally Invasive Electrochemical Patch-Based Sensor System for Monitoring Glucose and Lactate in the Human Body-A Survey-Based Analysis of the End-User's Perspective.
可穿戴电化学传感器能够检测人体生物标志物，从而全面评估健康状况。ELSAH项目旨在开发一种微创传感器系统，实时连续监测真皮组织间液中的葡萄糖和乳酸。本研究在开发早期比较ELSAH贴片预期规格与潜在终端用户的期望和要求。方法为向383名受访者发放问卷。结果显示，参与者对该系统有较高需求，并愿意将其用于不同医疗和体能应用；首选与传感器通...
Feasibility of Continuous Monitoring of Core Body Temperature Using Chest-worn Patch Sensor.
随着可穿戴生物传感器技术快速发展，能够实时、连续和活动状态下监测生命体征的系统不断涌现，有望改善患者结局。连续体温监测可揭示体温趋势、实现发热早期检测，对败血症、感染性疾病等多种疾病和临床状态具有重要意义。体温受生理与环境参数复杂交互影响，包括心率、呼吸率、肌肉寒战、出汗、局部湿度、衣物、身体、皮肤和环境温度等。本文提出一种名为Vi...
Biocompatible and flexible paper-based metal electrode for potentiometric wearable wireless biosensing.
纸基电极是一次性、无毒且柔性生物传感器中极具吸引力的组件。近年来，可穿戴生物传感器不仅需要具备纸基电极的上述特性，还必须能够检测生物流体中的多种离子和生物分子。本文展示了纸基金属电极作为无线电位测量系统的一部分用于可穿戴生物传感器的检测能力，重点检测pH和钠离子。纸基金属电极通过溅射Au(/Cr)薄膜修饰硅橡胶涂覆纸片获得，并进一步...
Biosensor Real-Time Affective Analytics in Virtual and Mixed Reality Medical Education Serious Games: Cohort Study.
情绪对学习过程至关重要，与动机、兴趣和注意力相关。情感状态可通过心率（HR）、皮肤电活动（EDA）和脑电图（EEG）等生物信号表达。本研究旨在评估可穿戴生物传感器在基于 Microsoft HoloLens 虚拟现实/混合现实（VR/MR）医学教育严肃游戏中进行情感检测的可行性。11名不同教育背景参与者（本科生、研究生和神经外科医生...
A Wearable and Deformable Graphene-Based Affinity Nanosensor for Monitoring of Cytokines in Biofluids.
本文报道一种可穿戴、可变形石墨烯基场效应晶体管生物传感器，以适配体修饰石墨烯作为导电沟道，用于人体生物流体中细胞因子的灵敏、稳定和时间分辨检测。传感器制备于超薄柔性基底上，可贴合人体等非平面表面，并耐受弯曲、拉伸等大形变，同时保持机械耐久性和一致的传感响应。采用非离子表面活性剂Tween 80修饰石墨烯表面，降低非特异性吸附，从而在...
Artificial intelligence biosensors: Challenges and prospects.
人工智能（AI）与可穿戴传感器是实现个体化精准医疗的两个关键领域。将二者融合，可更有效地获取患者数据，并优化可穿戴传感器设计，用于持续监测佩戴者的健康、运动状态及周围环境。随着物联网（IoT）、大数据和“大健康”从概念走向落地，具备合适技术特征的 AI-生物传感器面临新的机遇与挑战。本文系统总结了面向未来可穿戴与植入式技术的关键阶段...
A Frequency Pattern Mining Model Based on Deep Neural Network for Real-Time Classification of Heart Conditions.
随着基于传感器的物联网设备收集大量生物信息大数据，个性化分析技术成为实时判断个人心血管疾病风险因素的基础。本文提出一种结合快速傅里叶变换预处理与深度神经网络的个性化心脏状况分类模型，用于处理实时累积的生物传感器输入数据。模型通过学习输入数据建立近似函数，帮助用户识别风险状况。研究对脉搏频率采用快速傅里叶变换进行预处理，利用提取功率谱...
Artificial intelligence mobile health platform for early detection of COVID-19 in quarantine subjects using a wearable biosensor: protocol for a randomised controlled trial.
全球 COVID-19 暴发期间，隔离与检疫仍是控制传播的关键措施，但依赖受试者自律的间歇性体温和症状监测效果有限。本研究为一项前瞻性、随机、开放标签临床试验方案，拟纳入 200–1000 名在港指定设施接受强制检疫的无症状 COVID-19 密切接触者。受试者按 1:1 随机分配至远程监测组或标准监测组，接受 14 天检疫。对照组...
Flexible electrochemical biosensors for healthcare monitoring.
随着可穿戴设备关注度提升，提高生物传感器柔性受到重视。在众多生物传感器中，电化学生物传感器因响应快、天然微型化、操作方便和便携等优势，特别适合开发柔性生物传感器。近年来，为实现泪液、汗液和唾液等体液的无创实时监测，开展了大量柔性电化学生物传感器研究。为此，研究者利用多种基底、新型纳米材料和检测技术构建导电柔性平台，用于制备柔性电化学...
Practical Judgment of Workload Based on Physical Activity, Work Conditions, and Worker's Age in Construction Site.
为在不损害健康与安全的前提下维持建筑工人生产力，本研究开发了一种可实际用于施工现场的个体体力负荷风险判断方法。研究基于湿球黑球温度（WBGT）、行为信息和工人身体特征构建负荷模型，利用集成生物传感器与加速度传感器的可穿戴智能服装采集工人 ECG 心电信号和三轴加速度，计算心率、心率储备（%HRR）和体力活动量（ACC）。以 ACC、...
Epidermal Patch with Glucose Biosensor: pH and Temperature Correction toward More Accurate Sweat Analysis during Sport Practice.
本文报道了一种用于汗液葡萄糖分析的柔性表皮贴片，首次将pH和温度校正引入基于酶的生物传感器在体测量中。由于酶活性强烈依赖局部pH与温度，该校正对可靠传感至关重要。贴片包含微流控细胞，其汗液收集区连接流道，流道内集成葡萄糖生物传感器、pH电位电极和温度传感器。葡萄糖生物传感器在汗液生理葡萄糖范围（10–200 μM）内呈线性响应，并可...
Soft Materials for Wearable/Flexible Electrochemical Energy Conversion, Storage, and Biosensor Devices.
下一代可穿戴技术需要能够佩戴在柔软和弯曲表面上的便携式柔性储能、能量转换和生物传感器器件。这些器件的共形集成要求使用柔软、柔性、轻质且具有相似力学性能的材料和基底，同时保持或提高其传统性能。本综述收集并讨论了近年来在该领域的重要研究贡献，重点关注软质和柔性材料（电极、电解质、基底）的开发与排布，这些材料使传统电源和传感器能够成为可行...
Signal quality and patient experience with wearable devices for epilepsy management.
非侵入式可穿戴设备有望辅助癫痫管理，但需具备稳健信号质量且患者愿意长期佩戴。对可穿戴生物传感器信号进行自动机器学习分类时，需要定量信号质量指标以自动剔除低质量或损坏数据段。本研究将商用可穿戴传感器佩戴于接受住院或居家脑电图（EEG）监测的癫痫患者及健康志愿者。Empatica E4 与 Biovotion Everion 记录加速度...
Consumer-grade biosensor validation for examining stress in healthcare professionals.
医疗保健专业人员中压力和职业倦怠高发，但现有量化工具既不符合其繁忙工作节奏，也不符合感染防控要求。本研究旨在评估一种可穿戴消费级生物传感器监测和管理医疗专业人员压力的有效性。12名健康男性志愿者完成递增运动试验至力竭，以分级方式诱导生理应激。采用 Vital Scout 可穿戴生物传感器（VivaLNK, Inc.）在运动过程中连续...