连续、实时的体内药物与生物标志物测量有望变革医疗，实现高精度个体化给药和健康状态实时监测。然而，该愿景的实现需要深入理解易获取的真皮/皮下间质液（ISF）浓度与指导临床决策的血浆浓度之间的关系。作为迈向该目标的一步，本研究采用电化学适配体传感器（EAB）在活体大鼠的血浆和皮下 ISF 中进行了秒级时间分辨的万古霉素测量。结果显示，I...
人工智能（AI）已成为分子生物传感领域的变革性工具，能够驱动传感器设计、信号处理和实时监测中的数据驱动优化。AI 有助于发现生物标志物、设计高亲和力受体，并对传感材料进行理性工程化，从而提高灵敏度、特异性和检测准确性。在生物传感器开发中，AI 辅助策略加速了新型分子靶标的识别，指导了具有更强结合性能的蛋白质和适配体设计，并通过正向预...
健身房是人员密集、器械频繁使用的室内环境，金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）污染和传播风险较高，快速检测与连续监测对评估卫生状况和防控感染具有重要意义。本研究报道了一种基于印刷纳米链的金黄色葡萄球菌光学生物传感器。该传感器以羧基修饰聚苯乙烯（PS）纳米颗粒为材料，通过模板印刷形成有序纳...
本研究采用半导体工艺在透明玻璃片上制备阻抗生物传感器，用于实时监测细胞生长及细胞–药物反应，并与常规生物测定比较以验证其有效性。每孔接种约10000个NIH/3T3细胞，培养48 h后加入6.67 µg/mL嘌呤霉素，继续观察48 h凋亡过程。通过1 kHz至1 MHz频率扫描确定最敏感频率范围为367–440 kHz，并在96 h...
鲤鱼在稻田（水深5–20 cm）中的驯化面临温度与溶解氧剧烈波动、活动受限及鸟类捕食等挑战，且浅水环境下不同鲤鱼品系的应激反应尚不清楚，尤其在水位动态变化时难以实时监测。本研究采用可实时监测的葡萄糖生物传感器系统，并结合可评估多项生理指标的生化分析技术，比较青田稻田鲤（Cyprinus carpio var. qingtianens...
背景与目的：肝病常隐匿进展至肝硬化或肝衰竭，早期检测受传统诊断限制。本研究提出 LivXAI-Net，一个与物联网（IoT）生物传感器集成的可解释人工智能（XAI）框架，并在模拟实时环境中基于历史数据评估。方法：系统模拟可穿戴汗液、血小板和凝血酶原传感器连续采集数据，使用在 Mayo Clinic 原发性胆汁性肝硬化（PBC）数据集...
生物传感器通过将被测生物实体转换为可处理的电信号，在疾病诊断中发挥关键作用，并可用于癌细胞成像与实时血管生成监测。该文提出一种低成本方案GAI，将生成式人工智能（GenAI）、游戏化和多媒体系统结合，在虚拟环境中为医护人员、急救人员和患者提供皮肤癌早期识别、急救与治疗培训。框架包括生物传感器使能的数据采集与预测、GenAI内容生成、...
将生物传感器与物联网（IoT）整合到食品包装中，可快速提升全球食品安全与可追溯性。生物传感器可嵌入包装，监测、感知并识别食品腐败或新鲜度的早期迹象；与IoT结合后，可通过网络传输数据，为供应链各阶段利益相关者提供储存与运输条件的实时信息，促进主动决策。该技术还可借助人工智能（AI）提升食品安全、质量与安全水平，弥补传统检验仅评估重量...
将纳米生物传感器整合到器官芯片（OoC）模型中，为研究病毒感染和治疗开发提供了有前景的进展。传统病毒研究方法如二维细胞培养和动物模型难以复制人体组织的复杂动态环境。相比之下，OoC系统能提供更准确、生理相关的模型，用于研究病毒感染、疾病机制和宿主反应。纳米生物传感器具有微型化设计和增强灵敏度，可在这些系统内对细胞因子和蛋白等关键生物...
高频实时测量细胞培养体系中特定代谢物浓度有助于深入理解细胞代谢并推动细胞培养规范。现有方法多为单时间点、单参数或可检测分析物有限。电化学适配体生物传感器（EAB）已用于血液和组织中分析物的实时监测。本文表征了 EAB 传感器一种与适配体目标分析物无关的 pH 传感能力，并将其应用于多种体外细胞培养体系中 pH 和苯丙氨酸的连续测量。...
活性氧（ROS）中的超氧阴离子（O2•−）通常用荧光染料在细胞培养中检测，但只能获得离散单点数据，难以定量评估长时间释放动力学。本文报道一种电化学生物传感器，可在细胞培养中实时连续监测O2•−释放超过8小时。该传感器以金微线电极（AuME）为基底，将超氧化物歧化酶（SOD）与Ti3C2Tx MXenes构建为生物杂化识别/催化层，通...
本研究提出一种基于集成无源器件（IPD）技术的生物传感器，用于实时测量固体培养基上微生物的生长。以毕赤酵母（Pichia pastoris，GS115株）为模型生物验证传感器性能。该传感器中心为互指电容，外围为螺旋电感结构，并在电容中增加12个空气桥，以增强传感器在相同高度处辐射的电场强度。首先利用电容式生物传感器验证可行性，酵母生...
胶质母细胞瘤（GBM）是一种侵袭性原发脑肿瘤，其动态且复杂的肿瘤微环境（TME）使诊断和治疗面临重大挑战。本综述系统探讨了生物传感器增强型器官芯片（OOC）模型在研究 GBM 肿瘤微环境动态中的创新应用。近年来，将生物传感器整合到 OOC 平台中，可在受控微环境中实时监测和分析细胞行为，弥补传统体外和体内模型难以准确模拟 GBM 进...
治疗药物监测（TDM）通过优化给药剂量，在重症患者中提高疗效并降低毒性。然而，现有血浆药物浓度检测方法常存在操作复杂、耗时长、结果回报慢等问题，限制了TDM在优化药物暴露中的应用。生物传感器利用生物识别元件快速、单步识别并定量目标分子，为这一难题提供了潜在解决方案。本文综述了生物传感器用于重症患者抗生素TDM的最新进展，包括支持单次...
以阳极为传感元件的微生物燃料电池（MFC）生物传感器在有机物浓度低或显著波动时往往不稳定。为克服该限制，本文提出毛细作用辅助的碳源递送系统，用于在碳匮乏环境（如饮用水）中维持阳极传感MFC的稳定运行。研究比较了聚酯、棉、丝和尼龙线在不同储液构型下被动输送40 g/L醋酸钠溶液的性能，确定丝线横向储液构型最适合稳定、可控地递送碳源。将...
工业食品生产过程需要实时监测与调控策略，以保障产品质量、得率和生产效率。本文提出一种可推广的亲和型生物传感器开发方法，用于工业食品过程中小分子的连续监测。作者以马铃薯果汁中糖苷生物碱（glycoalkaloids, GAs）的测定为例，利用噬菌体展示技术筛选抗solanidine抗体片段，并将其重组表达为(scFv)2-Fc或(VH...
生化需氧量（BOD）是评价水污染程度和污水生物处理过程的关键指标。基于微生物电化学技术的 BOD 传感器可实现有机物实时在线监测，但微生物电解池（MEC）型 BOD 传感器仍多处于理论探索阶段。本文通过筛选接种物、比较电极材料并优化反应器构型，设计了一种高灵敏 MEC 型 BOD 传感器。结果表明，采用叠层 MEC 反应器出水接种、...
作为药物治疗的重要组成部分，药物转运方式受到全球广泛关注。高效的药物递送方法不仅能显著提高药物吸收率，还可降低感染风险。近年来，微针技术兼具皮下注射给药与经皮贴剂给药的优点，不仅无痛，而且药物吸收效率高。此外，基于微针的电化学传感器在连续健康监测方面具有独特能力，能够实时监测多种患者生理指标，因而广泛应用于实验室和医院。目前关于电化...
微生物生物膜因对常规抗生素和清洁程序具有内在抗性，并能牢固附着于表面造成持续污染，在医疗、食品和工业领域引发严重关注。这些问题促使研究者开发新方法研究生物膜形成动力学、理解其对不同化学和物理处理的响应，并通过高通量筛选识别生物膜特异性药物。同时，微生物生物膜也可作为基于细胞的传感器中的传感元件，利用其强表面黏附特性。本文作为视角综述...
本文报道了一种基于半导体工艺在玻璃载片上制备的电容式生物传感器，用于实时监测NIH 3T3细胞生长及细胞-药物相互作用。在48 h培养过程中，传感器以10 min为间隔连续采集1 kHz至1 MHz范围内的电容信号。随着NIH 3T3细胞数量增加，电容值逐渐升高。培养48 h后，向培养腔中加入6.67 µg/mL嘌呤霉素，以监测细胞...