Application of Intelligent Medical Sensing Technology.
随着智能传感普及和现代医学技术发展,智能医疗传感技术应运而生。该技术融合物理、数学、材料等基础学科,以及半导体、集成电路和人工智能等现代技术,是医学领域最具前景的方向之一。其核心是在考虑人体工程学和传感器功耗的前提下,使现有医疗传感器智能化、便携化和可穿戴化,以适应云医疗、个性化医学和健康监测趋势。测量与控制系统自动化、智能化要求传...
随着智能传感普及和现代医学技术发展,智能医疗传感技术应运而生。该技术融合物理、数学、材料等基础学科,以及半导体、集成电路和人工智能等现代技术,是医学领域最具前景的方向之一。其核心是在考虑人体工程学和传感器功耗的前提下,使现有医疗传感器智能化、便携化和可穿戴化,以适应云医疗、个性化医学和健康监测趋势。测量与控制系统自动化、智能化要求传...
开发低成本、紧凑且非侵入式即时检测(POC)多巴胺生物传感器是当前重要挑战。本文通过一步激光刻写废弃塑料,构建了高灵敏、高选择性且低成本的传感探针,并制备了柔性 POC 原型器件。该器件在真实尿样中对多巴胺(DA)表现出高特异性响应,可检测低至 100 pmol/L 的 DA,线性范围为 10−10–10−4 mol/L。研究表明,...
魔芋葡甘聚糖(KGM)是一种天然高分子多糖,具有优异的成膜性、凝胶性、生物相容性和可降解性。其螺旋结构主要依靠乙酰基维持,乙酰基对保持分子链构象完整性至关重要。通过酶解、酸解、物理降解、γ射线辐照、激光辅助过氧化氢等降解方法,以及酯化、酰化、羧甲基化、氧化和接枝共聚等化学修饰,可改善KGM的稳定性、溶解性、力学性能和生物活性。近年来...
由于α2-巨球蛋白(α2-M)在糖尿病肾病(DN)诊断中具有重要作用,对其快速、灵敏、柔性、可穿戴和便携式检测的需求日益增加。本文开发了一种基于MnFe2O4@壳聚糖/多壁碳纳米管/聚二甲基硅氧烷(MnFe2O4@chitosan/MWCNTs/PDMS)复合膜的生物传感器用于α2-M检测。得益于MnFe2O4纳米颗粒优异的磁弹性效...
巨磁阻(GMR)效应自1988年发现以来,已从理论走向应用。得益于先进薄膜沉积与微纳加工技术,基于GMR效应的硬盘驱动器、生物传感器、磁场传感器和微机电系统(MEMS)等商用器件已问世。不同类型GMR生物传感器阵列具有较高灵敏度与稳健性,且成本较低,可广泛用于多种生物医学应用。本文综述GMR生物医学应用的最新进展,包括疾病诊断、基因...
本文报道了一种基于导电聚吡咯(PPy)纳米复合膜电极的柔性自由站立电化学生物传感器,用于检测癌胚抗原(CEA)。该导电 PPy 复合膜由分别掺杂季戊四醇乙氧基化物(PEE)和 2-萘磺酸盐(2-NS)的聚吡咯通过电聚合形成三明治结构,兼具高导电性与机械稳定性。金纳米颗粒(AuNPs)通过电沉积固定于 PPy 复合膜表面,CEA 适配...
过去数十年,生物传感器技术被广泛用于疾病诊断以及水和食品中污染物的检测。随着机器人、物联网和医疗传感技术的发展,迫切需要低成本、可重复使用或可回收的柔性传感器。表面声波(SAW)柔性生物传感器因高可重复性、可靠性和无线可控性而成为最有前景的技术之一。本文首次报道了一种基于氮化铝(AlN)薄膜、制备在可回收聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)...
构建快速、简便、灵敏的神经递质传感器可为神经系统疾病诊断提供途径,并有助于发现更有效的治疗方法。本文首次开发基于表面增强拉曼光谱(SERS)的柔性神经递质传感器,采用超声辅助浇铸法制备一系列以石墨烯纳米片(GNS)增强的环氧树脂(EPR)纳米复合材料,通式为 GNS/EPR1–5。在透明环氧树脂成型过程中原位引入 3%、5%、10%...
在细胞培养中连续数小时至数天同时测量葡萄糖、乳酸和神经递质(如谷氨酸),能够更动态、纵向地反映神经细胞对药物和环境刺激的响应。与传统微加工相比,导电墨水的直接书写更便宜、快速且可定制,便于不同应用快速迭代。作者采用简单直接书写技术,将生物传感器阵列打印到细胞培养皿、柔性层压板和玻璃上,实现多分析物监测。墨水由 PEDOT:PSS 导...
本文报道了一种非酶仿生肾上腺素电容传感器,采用层层组装法以低成本制备。传感器由聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底、碳纳米管/纤维素纳米晶(CNC/CNT)纳米薄膜以及肾上腺素印迹聚(苯胺/苯硼酸)(pANI/PBA)层构成。该柔性传感器可用于肾上腺素标准品和真实斑马鱼脑样品的高灵敏度、高选择性电容检测。分子印迹传感器在0.001 µM至...
本文为《Biosensors and Bioelectronics》期刊中题为“Facile fabrication of flexible glutamate biosensor using direct writing of platinum nanoparticle-based nanocomposite ink”的勘误。作者...
随着材料科学发展,生物传感器趋向薄型化、柔性化和多功能化,并广泛应用于生物技术、临床诊断和生物芯片等领域。然而,现有多数生物传感器功能单一且缺乏可设计的微结构,存在固有局限。本文基于胶体晶体模板和可设计电路系统,设计了一种由单一刺激产生双响应的新型薄膜传感器。得益于设计的铂涂层,该薄膜可作为柔性应变传感器,在薄膜轻微形变时呈现相应的...
人类皮肤启发了智能设备在生物医学工程、机器人和人工智能领域的多模态检测。特别是连接毛囊的高长径比毛发,可检测皮肤上方气流或超轻触引起的细微结构位移。本文报道了一种由石墨烯传感器阵列(16像素)和人工微毛发组成的多毛皮肤电子器件,用于多模态检测触觉刺激和气流细节,例如强度、方向和入射角。该器件由石墨烯纳米片片层渗流网络构成,可同时检测...
慢性酒精消费在美国造成重大经济与健康负担,现有经皮酒精监测设备主要判断醉酒状态,难以评估长期健康风险。本文报道一种用于慢性酒精消费监测的电化学生物传感器,通过方波伏安法(SWV)检测人汗液中的乙基葡萄糖醛酸(EtG)。该传感器采用新型亲和检测方案,将 EtG 单克隆抗体与巯基化电荷转移分子 6-ferrocenyl-1-hexane...
可打印电子是低成本、简便且环境友好地大规模制备器件的重要方向,但可打印生物传感器开发仍具挑战。本文报道了一种喷嘴喷印柔性场效应晶体管(FET)葡萄糖生物传感器的制备。银源漏电极和氧化锌(ZnO)量子点种子层通过喷嘴喷印在柔性基底上,随后水热合成垂直取向的ZnO纳米棒(ZnO NRs)并固定葡萄糖氧化酶(GOx)。喷嘴喷印方法获得高重...
本文提出一种基于将L-乳酸脱氢酶(LDH)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)固定在氧化镍(NiO)薄膜上的柔性阵列乳酸生物传感器,并通过氧化石墨烯(GO)和磁性微球(MBs)修饰提高平均灵敏度。该传感器以柔性PET为基底,采用丝网印刷制备银导线和银参考电极,射频溅射沉积NiO薄膜,再依次修饰GO、GPTS偶联层以及负载LDH-NAD...
本文报道了一种基于石墨烯纳米墙(GNWs)电极的柔性乳酸检测生物传感器。该传感器将 L-乳酸氧化酶(LOx)通过壳聚糖膜固定于 GNWs 表面,并用戊二醛交联。作者采用氧等离子体技术增强 GNWs 的润湿性,使传感器对乳酸浓度表现出更强的氧化响应。为排除其他物质的干扰,首先在去离子水中对传感器进行测试,结果显示其在不同扫描速率(20...
本文报道了一种基于电解质门控碳纳米管场效应晶体管(CNTFET)的柔性酶乙酰胆碱酯酶(AChE)生物传感器。AChE通过3-巯基丙酸(MPA)连接分子固定在平面金门电极上,器件采用低成本喷雾沉积工艺制备。该传感器可检测神经递质乙酰胆碱(ACh),在1 pM至1 mM范围内呈近似线性响应,灵敏度为5.7 µA/decade,并对体内常...
本文报道了一种柔性、轻质、可一次性使用的多壁碳纳米管(MWCNTs)-氧化锌(ZnO)纳米纤维化学电阻生物传感器,用于无标记检测疟疾生物标志物组氨酸富集蛋白II(HRP2)。传感平台通过在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底上光刻源漏电极,并在电极间滴铸纳米纤维形成。MWCNT-ZnO纳米纤维通过静电纺丝和煅烧制备,煅烧在纤维表面...
本研究开发了一种柔性有机–无机杂化复合纳米发电机,用于驱动自供电微线pH传感器。该杂化复合纳米发电机采用氧化锌纳米线(ZnO NW)和压电聚合物聚偏氟乙烯(PVDF),通过简单、低成本的溶液浇铸法制备。在单轴压缩下,器件最大开路电压为6.9 V,短路电流为0.96 μA,输出功率为6.624 μW,且无需电致极化,有利于工业化制备。...