将生物传感器整合到全膝关节置换术（TKA）胫骨组件中，标志着个性化关节置换的新阶段。智能系统可提供实时生理与力学数据，实现术后动态监测并提高手术精度。本叙述性综述综合TKA中嵌入电化学生物传感器的胫骨植入物研究现状，探讨技术机制、临床应用、挑战及转化方向。作者通过PubMed和Google Scholar检索文献，按技术设计、整合策...
适配体已成为生物传感领域强大的分子识别元件，具有高特异性、稳定性、可适应性和可逆结合能力。本综述系统探讨适配体传感器（aptasensor）设计中的关键问题，重点包括生物标志物选择、适配体设计、检测策略与固定化方法。文章指出，生物流体中的稳定性、可逆再生、复杂基质干扰以及体外与体内性能差异等挑战仍需解决，以提升传感器性能。综述进一步...
半导体单壁碳纳米管（SWCNTs）可作为纳米生物传感器的信号换能器。近期研究发展了分子特异性传感器的工程化方法，并提出了将此类传感器部署于活体动物和植物中的策略。这些进展有望推动基于SWCNT光学特性的可植入、无创生物传感器用于药物、疾病和污染物的连续监测，从而改善疾病诊断、预后、药物安全性、治疗反应和患者依从性。除临床应用外，此类...
心力衰竭是全球重大健康负担，也是死亡的主要原因之一。体内多种指标和生理变化可提示不同心脏疾病，特定生物传感器能够识别这些变化。将这些生物传感器整合或嵌入机械循环支持装置（MCSD），尤其是左心室辅助装置（LVAD），对于监测植入后生物化学和生理参数变化至关重要。早期发现疾病进展中的异常变化，有助于改善MCSD植入后的患者预后。本综述...
青光眼是造成不可逆视力丧失的主要原因，眼内压（IOP）是其关键且可干预的风险因素。本文系统综述了 IOP 的生理意义、房水生成与流出机制、IOP 波动与青光眼进展的关系，以及传统眼压计（Goldmann 压平眼压计、回弹式、非接触式等）的局限。文章重点总结 2017—2023 年可穿戴与植入式 IOP 生物传感器的工程进展，包括隐形...
生物传感器在健康科学中的作用日益重要。持续监测生物医学信号以及公共卫生支出增长，要求寻找兼具生物相容性、电活性、可吸收性和对特定生物分析物高选择性的材料。导电聚合物水凝胶因同时具备导电聚合物与水凝胶的特性，成为极具前景的生物传感器材料。通过设计导电聚合物水凝胶基复合材料，可进一步调控和增强其功能，以满足不同终端应用需求。本文综述了不...
人体生理信号对健康管理和运动训练具有重要指导意义，通常可分为物理信号（电信号、血压、温度等）和化学信号（唾液、血液、泪液、汗液）。随着生物传感器的发展，许多用于监测人体信号的传感器相继出现，其特点为柔软、可拉伸且自供电。本文总结了近五年自供电生物传感器的研究进展。多数此类传感器以纳米发电机和生物燃料电池作为能量来源。纳米发电机可在纳...
在宫内生长受限（IUGR）中，胎儿营养和氧气获取异常会限制产前正常发育，导致高发病率，并成为新生儿死亡的前十位原因之一。目前医院检测该问题的金标准是超声、胎心监护和多普勒等临床观察，但这些定性技术并不具有结论性，且常需进行有风险的侵入性胎儿头皮血检测和/或羊膜穿刺。本研究开发了可微植入的多参数电化学传感器，用于实时测量胎儿组织和血管...
实现更精准诊断与连续健康监测的目标，推动了医学传感与生物传感器技术成为资金充足、发展迅速的研究领域。该领域涵盖多个子方向，需要工程师、化学家、生物化学家和临床医生跨学科协作。当前主要趋势是开发有效的即时检测（POCT）以及植入式/可穿戴技术，用于早期诊断和连续监测。本综述概述器件工程、化学、纳米科学和生物分子检测等相关领域的最新进展...
触觉丧失常见于创伤性周围神经损伤或软组织缺失患者，但现有恢复手段有限。植入式神经假体是恢复触觉的有前景方向，但现有装置存在使用与制造复杂、需要外部电源等不足。本文提出、制备并演示了一种摩擦电纳米发电机（TENG）作为相对简单、自供电、生物相容、灵敏且柔性的触觉恢复装置。该集成触觉TENG（TENG-IT）植入皮下，将触觉压力转换为电...
生物传感器是从生物体获取重要生理信息的核心元件。为了更好地感知生命信息，与生物体高度兼容的柔性生物传感器和植入式传感器受到研究者青睐。同时，用于制备新一代柔性传感器的材料也受到关注。液态金属是一类在室温或接近室温下呈液态的金属基材料，具有高电导率、低毒性和优异流动性，正成为生物传感器中极具吸引力的候选材料。本文专门综述了液态金属在生...
连续监测眼压（IOP）以改善青光眼诊断和治疗，过去60年一直是挑战，因为青光眼是全球第二大致不可逆失明原因。多种基于不同测量原理的装置以及近期采用半导体材料开发的生物传感器展现出令人振奋的特性。然而，由于技术问题，这些连续眼压监测装置尚未完全进入临床实践。本综述总结用于眼压监测的最新生物传感器，解释其基本功能与应用、主要技术（压力换...
分子生物标志物在生物学、生物技术和医学中非常重要，但将生物相关信号转化为可测量数据仍具挑战。安培生物传感器因兼具生物识别特异性和电化学高灵敏度而尤为适合。本研究考察了两种仅外层包埋网不同的植入式葡萄糖和乳酸生物传感器：一种以聚氨酯（PU）为包埋网，另一种以戊二醛（GTA）/牛血清白蛋白（BSA）为包埋网。传感器在+4、−20和−80...
通过患者生理反馈可显著提高药物治疗效果，但使用生物传感器进行反馈往往具有侵入性或不可行。通过将微机电系统（MEMS）技术用于生物传感器微型化，可以获得以往难以获取的信号，通常来自患者体内。这得益于器件极小的尺寸，既降低功耗和植入创伤，也缩短化学分析物传输时间，从而降低传感器响应时间。MEMS 制造还允许在不牺牲高重现性和可靠性的情况...
体内生物传感器正成为生物医学研究与诊断医学中的有力工具。与标记物或成像不同，体内生物传感器旨在真实生物系统中对目标分析物进行连续、长期监测，并应具备选择性、灵敏度、可逆性和生物相容性。由于同时满足这些分析要求极具挑战，作者发现符合严格体内定义的设备报道较少，但识别出若干案例研究和一系列新兴材料，有望推动该领域发展。综述重点讨论单壁碳...
本研究开发了一种可用于皮下葡萄糖连续监测的微创葡萄糖生物传感器。该传感器以电聚合聚苯胺（PANI）纳米纤维作为葡萄糖氧化酶（GOx）固定材料，并采用聚氨酯（PU）/环氧增强聚氨酯（E-PU）双层涂层作为保护膜。在PBS和牛血清中，传感器灵敏度几乎相同，约为63 nA/mM，线性范围为0–20 mM，PBS中相关系数r2为0.9997...
糖尿病已成为全球主要死因之一。虽然目前尚无根治方法，但血糖监测联合药物治疗可提高疗效、缓解症状并减少并发症。对于即时检测需求，连续葡萄糖监测（CGM）装置被认为是糖尿病治疗的最佳候选方案。本综述聚焦 CGM 技术的当前发展方向，重点讨论皮下植入式电化学葡萄糖传感器。文章首先介绍 CGM 系统的优势，随后分别讨论微创与非侵入式 CGM...
电化学生物传感器因特异性高、灵敏度高、无标记、成本低，可在床旁快速检测疾病，在生物医学领域具有重要应用前景。本综述重点阐述电化学生物传感器的工作原理，并讨论其用于癌症、艾滋病、肝炎和心血管疾病等致命疾病生物标志物检测的方法。文中详细总结了植入式生物传感器的发展进展，以及纳米材料在电极制备中的应用；这些纳米材料可提高电极对生物分子的识...
自1988年发现以来，B型利钠肽（BNP）已被公认为多种心血管疾病、尤其是心力衰竭的重要心血管生物标志物。围绕其生理水平的精确监测，研究者开展了大量工作，使 BNP 可用于指导心力衰竭治疗并判断疾病阶段。本文首先讨论 BNP 作为强效生物标志物的意义，随后综述可用于监测 BNP 水平的生物传感装置进展，包括体外检测分析、台式生物传感...
鸟类代谢与其活动和环境精细耦合，因此鸟类系统研究有助于理解生物体对环境变化的响应。然而，现有鸟类生理监测手段难以在飞行过程中实时测量关键代谢物。本研究提出一种可植入式生物传感器系统，用于在飞行等多种活动中连续监测鸟类尿酸水平。该系统由针式酶学生物传感器和轻量化两电极电位计组成：前者用于组织间液中尿酸的安培检测，后者驱动传感器、读取输...