人们在无聊或专注时会感到时间变慢或变快。在虚拟现实（VR）中，时间感知与沉浸、投入和体验质量密切相关，但现有研究多依赖问卷，缺乏客观测量。本文提出一种嵌入多模态生物传感器的VR头显，可在用户沉浸于虚拟环境时同步采集脑电（EEG）、眼电（EOG）、心电（ECG）和头部运动数据。8名玩家佩戴该头显玩商业动作游戏，游戏包含解谜与第一人称射...
系统性红斑狼疮（SLE）是一种以免疫失调和疾病活动波动为特征的复杂自身免疫病。本研究开展完全去中心化的纵向数字研究，利用移动应用和可穿戴设备收集 SLE 患者的患者报告结局（PRO）、生活质量（QOL）及生物特征数据，并用机器学习预测疾病 flare。研究从 LupusCorner 社区招募自报 SLE 诊断的成人，通过 LCR-A...
心率和皮肤电活动（EDA）等生理信号可反映心理状态，野外可穿戴设备记录有助于客观监测症状严重度与治疗效果。本研究设计非随机试点研究，评估从日常腕戴设备生理信号预测儿童青少年强迫症（OCD）事件的可行性，并预先注册分析计划。研究纳入18名8–16岁儿童青少年，包括9名OCD患者和9名无精神疾病对照。患者在临床完成访谈评估OCD严重度、...
本文提出一种降低生物传感器假结果与时间延迟的新方法，以解决其在工业、医疗、军事和消费应用中的瓶颈。作者将机器学习与生物传感领域知识相结合，利用悬臂生物传感器的动态响应，而非仅依赖稳态响应的传统标准曲线回归，从而提升检测准确性与速度。该方法通过压电悬臂生物传感器在纳摩尔至飞摩尔范围内快速、准确量化 microRNA（miRNA）得到验...
背景：预防压力相关精神障碍需要无创真实生活监测。可穿戴设备可能帮助，但用于真实压力检测尚未系统研究。目的：确定生态瞬时评估（EMA）和可穿戴设备测量的生理唤醒在检测生态相关压力状态中的效用。方法：结合 EMA 与可穿戴生物传感器进行生态生理评估（EPA），研究高利害考试周（生态压力源）对医学生（83人，61.4%女性）生理唤醒和情绪...
强迫症（OCD）以痛苦、负性情绪、心理过程和行为为特征，并反映在心率、皮肤电活动和皮肤温度等生理信号中。连续监测与 OCD 症状相关的生理信号可使 OCD 测量更客观，并有助于密切监测前驱症状、治疗进展和复发风险。本研究探索在真实世界中使用无创腕戴式生物传感器和机器学习模型捕捉 OCD 事件的可行性。方法：从儿童青少年心理健康服务中...
本文描述了一种用于处理 COVID-19 光学检测器信号的机器学习方法。采用多层感知机（MLP）和支持向量机（SVM）分别处理原始数据和特征工程数据，实现了对 SARS-CoV-2 病毒的定性检测，检测浓度可低至 1 TCID50/mL。有效检测实验包含 486 个阴性样本和 108 个阳性样本；使用未进行抗体功能化的生物传感器检测...
个性化、准确且无创诊断技术的需求推动了疾病相关生物标志物检测模态的发展，但临床仍缺乏同时分析多种生物标志物的方案，限制了复杂疾病或共病患者的预后评估。本文设计、制备并验证了一种多频阻抗细胞计数装置，采用新型频率敏感条形码金属氧化物Janus颗粒（MOJPs）作为细胞受体靶向剂。这些微颗粒通过金属氧化物半涂层实现电学性质调制，在多频电...
人类持续暴露于多种毒物和化学物，洪水、地震、飓风等环境灾难会进一步加剧危险化学混合物对人和生物健康的威胁。为此需要快速决策工具，以减轻暴露对内分泌系统关键调节因子（如雌激素受体α，ERα）的不利影响。雌激素转录活性的机制阶段可在单细胞水平通过高内涵/高通量显微镜生物传感器检测，产生数百万个可挖掘的对象数据点。本研究结合计算建模与实验...
本研究是一项非随机试点研究方案，旨在评估使用可穿戴生物传感器监测儿童青少年强迫症（OCD）症状的可行性与可接受性。研究纳入8-17岁OCD患者、无精神科诊断的对照儿童青少年及一名家长，佩戴腕部生物传感器连续8周采集脉搏、皮肤电活动、皮肤温度与加速度信号。患者与家长标记OCD发作，对照标记恐惧事件；基线与8周后在临床完成受控实验，结合...
接受新辅助化疗（NAC）的乳腺癌患者需要精确评估治疗反应，残余癌负荷（RCB）是预测生存结局的重要预后指标。本研究提出一种基于机器学习的近红外光学生物传感器 Opti-scan 探头，用于评估 NAC 期间乳腺癌患者的残余癌负荷。研究纳入15例患者（平均年龄61.8岁），在每周期 NAC 治疗前后采集光学扫描数据。采用 k 折交叉验...
开发标准光学生物传感器通常需要耗时的仿真流程。为减少时间与工作量，本文提出利用机器学习预测光学生物传感器关键参数。研究以光子晶体光纤（PCF）结构为基础，将芯半径、包层半径、周期、分析物折射率和波长作为输入向量，预测有效折射指数、芯功率、总功率和有效面积等参数。作者使用COMSOL Multiphysics有限元仿真构建平衡数据集，...
侵袭性真菌感染（IFIs）由酵母或霉菌定植深部组织引起，常见病原包括念珠菌、曲霉、隐球菌和肺孢子菌等。随着免疫抑制患者增多，IFIs全球负担上升，早期准确诊断对控制感染、降低死亡率至关重要。传统显微镜和培养法存在灵敏度低、耗时长、操作复杂且依赖专业人员等局限，难以满足临床需求。近年来，真菌诊断已从传统培养方法发展到多种非培养检测工具...
细菌纳米线（NW）在希瓦氏菌属（Shewanella spp.）和地杆菌属（Geobacter spp.）中已被广泛研究，通常由IV型菌毛或多血红素c型细胞色素形成。通过纳米线进行的电子转移是微生物诱导腐蚀研究中最受关注的机制之一，近年来也引起生物电子与生物传感器领域的兴趣。本研究开发了一种基于机器学习（ML）的工具，用于分类纳米线...
病毒呼吸道感染（VRTI）极为常见，且无症状或轻症传播可加重医疗系统负担。为探索早期检测与追踪 VRTI 的新机制，本研究提出一项对照、前瞻性纵向临床试验方案。研究拟招募60名18–59岁健康成人，通过鼻内接种减毒活流感疫苗（LAIV，FluMist®）模拟低度病毒挑战，并在接种前7天基线期和接种后5天连续使用可穿戴生物传感器监测生...
本研究调查通勤对人类健康的影响，采用主客观指标评估通勤压力。研究招募45名健康成人（18名女性、27名男性），通勤方式包括公交、驾车、骑行、火车、地铁及公交+火车。参与者连续5天在早晨通勤期间佩戴非侵入式可穿戴生物传感器，采集脑电（EEG）和血压（BP），并记录天气温度；同时通过PANAS量表收集年龄、身高、体重、用药、饮酒和吸烟等...
测定样品中核酸浓度是分子诊断下游分析前的关键步骤。由于许多样品（包括极低DNA输入样品）需要检测DNA含量和纯度，开发准确、高通量的DNA定量方法具有重要价值。本文展示了一种神经网络预测结合在顺磁性微珠上DNA量的能力。为此，作者采用自制微流控芯片，通过测量多个频率下的阻抗峰响应（IPR）来检测结合在微珠上的DNA分子。将微流控通道...
光电生物传感器可测量生物分子构象变化及其相互作用，在生物医学诊断与分析中具有重要价值。表面等离子共振（SPR）生物传感器基于无标记、金基等离激元原理，具有高精度和高准确性，是常用检测平台之一。由 SPR 生物传感器产生的数据集已被用于疾病诊断与预后等机器学习模型，但用于开发或评估 SPR 生物传感器准确性、保障下游模型可靠性的模型仍...
基于变构转录因子（aTF）的生物传感器可用于为多种应用构建遗传电路。文献和在线数据库中包含数百个经实验验证的分子-转录因子配对，但相关知识分散且常不完整。此外，与生物体内可产生的化合物数量相比，已知存在TF-化合物相互作用的化合物比例很低。因此，需要新工具帮助研究者发现新的潜在TF-配体配对。本文提出Sensbio，一种计算工具，通...
肽或蛋白质穿过纳米孔时产生的电流阻断可作为生物传感中的分子指纹，但此前全长蛋白的纳米孔转运主要依赖酶促展开与牵引。本文报道一种无酶方法，实现全长蛋白在纳米孔中的单向、慢速、单列运输。作者将化学耐受性生物纳米孔α-溶血素（最窄处约1.4 nm）与高浓度盐酸胍（GdmCl）缓冲液结合，利用Gdm+在孔内表面结合后诱导的电渗效应驱动去折叠...