尽管临床诊断不断进步，传统生物标志物检测方法（如ELISA）仍因侵入性、结果慢且难以用于低资源环境中的连续监测而受限。随着慢性、传染性和代谢性疾病增加，亟需实时、微创诊断工具。纳米工程化微针生物传感器提供了有前景的解决方案：这些无痛器件可获取富含生物标志物的间质液，并利用先进纳米材料实现高灵敏度和多路检测。结合人工智能、物联网和云端...
针对代谢通路复杂及疾病相关因素，下一代健康管理需要可穿戴、微创且可定制的方法，以连续监测多种生理相关生物标志物。现有数据驱动分析策略难以在真实生活场景中提供定量和预测性健康评估。本文报道了一种电子多路复用微针生物传感器贴片（eMPatch），可实时、微创地监测组织间液（ISF）中的关键代谢标志物，包括葡萄糖、尿酸、胆固醇、钠、钾和p...
微针乳酸传感器可微创、无痛地连续监测组织间液中的乳酸浓度。传统一、二代酶传感器依赖电活性产物在电极表面发生氧化还原，而直接电子转移（DET）酶可在催化反应中直接向电极传递电子。本研究将乳酸特异性 DET 酶 lactazyme 与碳墨共固定于聚碳酸酯微针的金工作电极表面，并覆盖醋酸纤维素扩散限制层，使器件在 0.2 V 低电位下工作...
甘氨酸（GLY）与多种生理功能相关，在医学诊断中日益重要。目前 GLY 主要依赖临床实验室集中仪器分析，缺乏可在患者端实时获取数据的即时检测工具。本文报道一种基于微针（MN）的可穿戴生物传感器，用于皮内组织间液（ISF）中 GLY 的检测。微针尖端通过多层修饰实现间接检测：GLY 在甘氨酸氧化酶（GLY-Ox）催化下生成过氧化氢（H...
本研究报道了首次人体评估，使用微创微针β-内酰胺生物传感器对健康志愿者进行实时苯氧甲基青霉素监测。研究在伦敦帝国理工学院临床研究中心进行，10名健康志愿者在口服苯氧甲基青霉素稳态（500 mg每6 h）期间，前臂佩戴固体微针传感器最长6 h。同步采集静脉血和微透析细胞外液（ECF）药代动力学样本。微针电位信号经LOESS平滑和个体线...
抗菌药物耐药性是全球健康重大威胁，优化每位患者的抗生素剂量对提高疗效、降低耐药和毒性至关重要。本文报道一种电位型微针生物传感器，用于在健康志愿者体内实时检测β-内酰胺抗生素浓度。该传感器以聚碳酸酯微针阵列为载体，工作电极表面电沉积pH敏感氧化铱层，并在其上方固定含β-内酰胺酶的水凝胶。β-内酰胺酶水解β-内酰胺抗生素后引起局部pH变...
实时经皮生物传感可直接量化局部组织中的生物标志物或生理信号。微针（MNs）虽能提供微创经皮途径，但将微针与先进纳米结构集成以增强传感功能仍很少见，因为微针表面的纳米结构在穿入皮肤时易受摩擦和压缩而破坏。本文报道一种可溶解聚合物涂层技术，用于保护集成纳米结构的微针在插入过程中免受机械破坏。微针进入皮肤后，聚合物可被组织间液迅速溶解，使...
本文报道了首个基于介导微针阵列的生物传感器，用于微创连续检测真皮组织间液（ISF）中的乳酸。为展示微针阵列作为第二代生物传感器的能力，作者将金微针电极表面用纳米碳材料功能化，使乳酸氧化酶（LOX）发生介导电子转移。具体地，微针金表面经三步修饰：电沉积金-多壁碳纳米管（Au-MWCNTs）、电聚合介体亚甲蓝（MB）形成聚亚甲蓝（pMB...
目前缺乏描述公众对新技术（包括无监督计算机控制系统）看法的数据。本研究在一所大学公众节日中，探索公众对使用微针生物传感器和自动剂量控制系统进行抗生素管理的接受度。两天内，100个由2至6人组成的小组参加微针生物传感器与自动给药系统相对于传统采血方法的简短演示，并通过讨论对若干问题达成共识。结果显示，多数参与者对微针技术报告高接受度（...
抗微生物药物暴露不足与患者预后不良及耐药性产生相关。目前已有多种机制用于优化个体患者体内药物浓度，但真正实现治疗个体化仍面临血浆药物采样困难、合适检测方法缺乏以及现有剂量调整手段不足等障碍。生物传感器技术能够以微创方式实时监测抗微生物药物浓度。本文综述了将微针生物传感器技术纳入闭环控制系统，以优化个体患者抗微生物治疗的应用潜力。微针...
本文报道了一种用于微创经皮检测有机磷（OP）化学毒剂的微针电化学生物传感器。该传感器将有机磷水解酶（OPH）的高效生物催化作用与空心微针修饰的碳糊阵列电极换能器相结合，通过方波伏安法（SWV）快速测定OPH在OP底物存在下水解生成的对硝基酚（p-nitrophenol）。与固定电位OPH安培生物传感器相比，扫描电位SWV换能模式提供...
微针传感器可用于微创检测体内生物标志物，内窥镜虽能观察内部器官病变，但常需活检确诊。一氧化氮（NO）是癌症进展的潜在指标，炎症相关癌症中诱导型一氧化氮合酶（iNOS）可产生微摩尔级NO。现有电化学NO传感器难以检测生理相关亚微摩尔浓度，且常需较大活性面积；镓砷化物场效应晶体管虽可检测，但存在细胞毒性。本文首次在内窥镜末端制备聚己内酯...
本文报道了一种用于多重原位检测运动诱导代谢性酸中毒、肿瘤微环境及其他组织化学变化的微针生物传感器阵列。该阵列由可独立寻址的中空微针与柔性扁平电缆中的碳糊电极组成，能够在复杂介质中对 pH、葡萄糖和乳酸进行同时且选择性的安培检测，覆盖生理相关浓度范围。葡萄糖和乳酸检测采用铑修饰碳糊电极负载相应氧化酶，通过催化还原酶反应产生的过氧化氢产...