随着全球伤口护理市场不断扩大，开发稳健的氧化还原活性医疗材料用于可穿戴传感器平台的需求日益迫切。壳聚糖（CS）富含表面反应性官能团，在电化学生物传感器领域具有巨大潜力。本文制备了一种无金属氧化还原活性壳聚糖-巴豆素（CSB）生物偶联物，并将其加工为表皮生物粘附电极材料，用于pH传感，有望应用于伤口部位分析。研究构建了两电极系统：导电...
可穿戴设备正快速发展并更广泛地应用于健康监测。除心率、运动等运动相关生理指标外，人们也越来越关注压力管理等心理健康问题。可穿戴设备可用于监测情绪状态，并提供初步诊断与引导训练功能。神经系统对压力的反应会直接影响眼动和汗液分泌，因此脑电、眼电以及汗液中皮质醇含量的变化可用于解释情绪变化、疲劳程度和生理与心理应激。为更好地评估用户，压力...
呼吸监测是多种疾病医学诊断的潜在替代手段，但现有方法常依赖昂贵且笨重的设备，限制临床应用。本文报道一种全集成可穿戴湿度传感器，由柔性液晶聚合物（LCP）-铜互指电极、MoS2/PVP 湿度敏感层和无线电化学分析系统组成。该传感器具有较高灵敏度、良好重复性和快速响应/恢复时间，在不同相对湿度下长期稳定性超过30天。将柔性湿度传感器与微...
小汗液因其非侵入、可周期性获取且与血浆相关性有限，是生理与代谢生物标志物可穿戴生物传感器设计的理想替代诊断体液。本文旨在建立小汗液的 in silico 分子模型，以辅助葡萄糖、皮质醇等候选分析物的传感器开发。研究首先验证分子动力学中常用水模型，采用 TIP3P 与 SPC/E 两种三站点刚性水模型，并结合 CHARMM36m 力场...
随着健康服务效率提升和健康生活方式普及，智能纺织品成为近体生物传感的重要载体。有机电化学晶体管（OECT）因可在低电压下工作，已被用于检测体液中的盐分、肾上腺素和葡萄糖等。现有纺织 OECT 多由两根独立导电纱线与液态电解质组合而成，结构集成度有限。本文采用浸渍和层压等常规纺织工艺，制备了一种基于纺织单组分 OECT 的生物传感器，...
生物传感器可将靶标分析物产生的信号传输至换能器，从而获得可用于实时临床诊断的有效结果。近年来，利用多种方法制备的结构化纳米纤维被视为提升生物传感器件功能的潜在平台。目前总体趋势是将纳米纤维用于电化学生物传感器，同时通过功能化发展光学和机械生物传感器。这类纳米纤维具有高比表面积、表面孔隙率、电导率和可调形貌；其纳米尺度结构还可作为固定...
可穿戴生物传感器系统能够实时监测人体健康信息并量化生命体征，已成为生命科学领域的重要研究方向。当前研究主要集中于基于多种柔性材料的传感器设计。其中，二维材料凭借优异的力学、光学和电学性能，为开发微型化、柔性可穿戴生物传感器系统提供了关键材料基础。本文综述了基于二维材料的可穿戴生物传感器最新研究进展，涵盖电子皮肤、隐形眼镜传感器及其他...
酶基安培生物传感器是远程医疗和原位分析的重要工具。自Clark和Lyons于20世纪60年代首次报道酶膜电极以来，该领域已有约60年历史。本文作为综述，回顾酶基安培生物传感器在电子传递、电极修饰、器件制备与实际应用方面的技术进步，重点讨论三类酶家族：D-葡萄糖氧化酶、D-果糖氧化酶和L-乳酸氧化酶。文章总结了过去五个十年的发展以及2...
生物传感技术、医疗服务模式改进与机器学习进步，以及远程患者监测意识增强，共同推动数字健康在几乎所有医学领域加速发展。医疗级可穿戴设备作为非侵入、贴体且具备临床准确性的传感器，将通过持续、低成本地测量和解释与患者状态及疾病轨迹相关的生理数据，在院内和院外医疗场景中发挥越来越核心的作用。本文综述当前数字健康技术，重点讨论从实验室走向临床...
背景：新冠疫情暴露了全球医疗系统的脆弱性，急诊和住院病房需要新的技术解决方案以加强患者监测。目前连续生命体征监测通常仅用于重症监护病房。目的：本研究旨在开发一种智能系统，通过可穿戴生物传感器设备连续监测生命体征，并结合有意义的临床记录，动态优先排序患者，并利用人工智能模型估计每个病例恶化的可能性。方法：数据来自希腊塞萨洛尼基希波克拉...
可穿戴生物传感器在实时健康监测中具有显著优势，但构建兼具导电性与机械柔性的传感界面仍是挑战。本文提出一种绿色高效策略，通过优化前驱体化学结构制备柔性生物传感器。将磷酸化木质素引入静电纺丝体系，可增强分子间相互作用，改善生物质基碳纳米纤维（CNFs）的微形貌、柔韧性和热稳定性。所得 CNFs 具有丰富的活性位点和较高石墨化程度，可为尿...
癫痫发作可能性生物标志物可改善癫痫监测并支持基于发作风险的治疗调整。本研究测试了有癫痫发作与无癫痫发作患者中皮肤电活动（EDA）、外周体温（TEMP）和心率（HR）患者特异性24小时调制模式差异。我们招募在波士顿儿童医院接受连续视频脑电图监测的患者佩戴 E4 生物传感器，并按记录期间是否发生至少一次癫痫发作分为无发作组和有发作组。我...
皮质醇失调与焦虑、抑郁、慢性疲劳及心血管并发症等多种病理状态相关，实时监测有助于压力与心理健康管理。可穿戴抗体生物传感器有望实现抗原的即时、无创检测，但皮质醇在真实生物流体中浓度低、离子强度高，使其电化学准确检测极具挑战。本文报道一种基于抗体涂层有机电化学晶体管（OECT）的无标记、快速皮质醇传感器。器件以柔性聚酰亚胺为基底，金栅极...
心力衰竭（HF）是常见慢性病，增加死亡、发病和再入院风险。连续远程患者监测（CRPM）可能有助于预防 HF 再入院。本研究旨在评估在 NorthShore University HealthSystem 使用 CRPM 方案监测 HF 患者的可行性与初步疗效。研究为前瞻性、混合方法、非随机、开放标签可行性研究，使用可穿戴生物传感器在...
水凝胶因高生物相容性和可调节的生物降解性，被广泛用于生物医学器件，如生物传感器、药物递送载体和细胞培养基质。由于人体及器官表面形状不规则，相关器件通常设计为薄型柔性结构，并需贴附于动态生物表面；在人体运动和外部载荷作用下会发生变形。从力学建模角度，这些器件可抽象为壳结构。本文提出一种混合图-有限元相场方法，用于模拟由水凝胶构成的曲面...
近年来，基于微针（MN）的糖尿病诊疗装置在微创可穿戴生物传感器和连续血糖监测方面取得显著进展。在这类新兴的皮肤佩戴式微针传感器中，组织间液（ISF）可作为富含生物标志物的来源，用于糖尿病诊断。早期微针装置主要关注ISF的提取，而近期研究趋势已转向开发与光学或电化学（EC）仪器耦合的体内葡萄糖传感器。本文概述了微针葡萄糖传感器的基本传...
可穿戴无创生物传感器通常只能检测汗液中少数浓度较高的分析物，且往往需要剧烈运动产生足够汗液。本文报道了一种可穿戴电化学生物传感器，可在运动与静息状态下连续分析汗液中痕量多种代谢物与营养素，包括全部必需氨基酸和维生素。该传感器由可原位反复再生的石墨烯电极构成，电极表面修饰代谢物特异性类抗体分子印迹聚合物和氧化还原活性报告纳米颗粒，并集...
心血管自主神经功能障碍可能影响肌萎缩侧索硬化（ALS）患者的生活质量与生存，但临床中缺乏系统评估。本研究首次探索可穿戴生物传感器在真实世界环境中检测心率变异性（HRV）这一交感-迷走平衡生理标志物的可行性。5例ALS患者（2例早期、3例晚期，1例延髓起病，轻中度功能障碍）及5例年龄、性别、BMI和合并症匹配的健康对照，佩戴Vital...
可穿戴身体与脑传感器正进入消费市场，并越来越多地被考虑用于工作场所，以促进安全、生产力、健康和福祉。然而，实时监测生理信号引发了关于收益与风险、数字数据所有权、数据传输隐私，以及可能具有健康意义的信号被发现和披露的担忧。本研究探索雇主和员工对工作场所潜在使用传感器的关键伦理考量的感知与观点。方法：基于关键研究问题和既往文献开发并完善...
可穿戴设备是监测多种生理参数的重要方案，其在心呼吸监测中的应用可显著影响全球心血管与呼吸系统疾病负担。本文报道一种软性生物传感器，能够同时监测心率（HR）和呼吸率（RR）。该皮肤界面智能贴片基于光纤布拉格光栅（FBG）技术，通过检测呼吸和心跳引起的局部胸廓应变来估计 HR 和 RR。系统针对限制可穿戴设备广泛使用的主要技术挑战，包括...