帕金森病、阿尔茨海默病和重度抑郁症等神经退行性疾病的准确及时诊断，依赖于对脑脊液等复杂生物液中真实神经递质信号动态的实时监测与精确解析。神经递质动态受其种类和浓度共同决定。现有生物传感器在灵敏度和选择性方面存在明显局限，难以可靠实现神经递质的检测与定量；尽管纳米材料和生物酶可用于修饰传感界面，但信号卷积、电极污染和神经递质间串扰仍长...
近年来，生物传感器在食品安全评价中的应用受到广泛关注，但其灵敏度、准确性和效率的评价仍在持续。机器学习的出现增强了生物传感器在食品安全评价中的应用，并取得更好结果。机器学习已初步与不同生物传感器结合用于食品安全评价，并显示积极效果。本综述全面总结了用于食品安全生物传感器的多种机器学习方法。首先概述主要机器学习方法，并深入考察生物传感...
自生物传感器问世以来，研究者常采用简单回归模型根据信号强度计算分析物含量。传统生物受体可提供高灵敏度与特异性，但无生物受体生物传感器因缺乏特异性识别元件，在保持低检出限和强特异性方面面临挑战。机器学习（ML）被引入以增强这类传感器性能，通过建模替代生物受体，在数据分析阶段重新引入特异性。本文综述了 ML 在成像、电子鼻（Enose）...
基于阵列的生物传感器已成为区分核酸、蛋白质、微生物及其他生物分子等分析物中细微差异的有效而强大的工具。在基于阵列的细菌传感中，细菌识别是初始步骤，可关键影响生物传感器阵列的分析性能。细菌识别、信号读出和数学分析对于确保阵列生物传感器的区分能力不可或缺。细菌识别策略主要包括生物分子与细菌表面相应受体之间的特异性相互作用、材料与细菌之间...
植物释放的挥发性有机化合物（VOCs）与植物代谢密切相关，可作为疾病诊断生物标志物。柑橘黄龙病（HLB）是柑橘产业的致命威胁，早期检测对移除感病树和防控疫情至关重要。气体传感器因成本低、操作简便且可微型化，适用于空气质量与有毒气体监测。本文报道了基于单链DNA（ssDNA）功能化单壁碳纳米管（SWNTs）的电学生物传感器阵列的开发、...
本文报道了一种基于固定化细菌的抑制型电化学传感器阵列的进一步发展，用于水中多种有机和无机污染物的初步检测。检测对象包括重金属盐（氯化汞 HgCl2、氯化铅 PbCl2、氯化镉 CdCl2）、农药（莠去津 atrazine、西玛津 simazine、敌敌畏 DDVP）以及石化物（己烷 hexane、辛烷 octane、戊烷 penta...
本文提出一种一次性全印刷电子生物传感器，用于细菌的快速检测与分类。该传感器以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为基底，采用喷墨材料打印机制备叉指银电极，并通过电液动力学（EHD）技术在电极表面均匀沉积银纳米线（AgNWs）。传感器用于区分三种常见病原菌：鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）以及大肠杆菌JM109...
快速、便携的病原菌诊断可减少感染性疾病导致的死亡。基于“化学鼻”策略的生物传感器因无需针对每种目标设计单一识别分子而具有多功能性，但细菌与传感器之间的相互作用机制仍不清楚。本文以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）包覆的金纳米颗粒（Au NPs）构建比色“化学鼻”生物传感器，研究胞外聚合物（EPS）在细菌–纳米颗粒相互作用中的作用。作者...
果蝇 Drosophila melanogaster 和冈比亚按蚊 Anopheles gambiae 分别利用60和79个气味受体感知嗅觉环境。然而，作为商业电子鼻的昆虫嗅觉生物传感器，由于受体/传感器集成与功能化困难，其前端检测阵列需要尽可能少的受体。本文展示如何将人工神经网络（ANN）中的多层感知机（MLP）作为生物传感器的信...
帕金森病（PD）的运动障碍是诊断和疾病分期依据，但 UPDRS 和 Hoehn&Yahr（H&Y）评分依赖评估者。作者开发并验证了基于生物传感器的移动嵌入式步态分析系统 eGaIT，将三轴加速度计和陀螺仪固定于鞋外侧脚跟，记录标准化步行、足跟-足趾敲击和绕圈任务中的运动信号。系统以 50 Hz 采样，经蓝牙传输至笔记本离线分析，从原...
本文利用果蝇（Drosophila melanogaster）嗅觉感觉神经元（OSN）阵列的发放率数据训练人工神经网络（ANN），以区分挥发性气味物的不同化学类别。对优化网络采用自助法（bootstrapping），以准确估计网络预测值。首先使用简单线性预测器评估数据复杂度，发现其预测性能较低。随后采用单层多层感知机（MLP）这一非...
全细胞生物传感器对污染物通常缺乏特异性，但可用于环境监测。为充分利用其多响应特性，需要稳健的分类方法从传感器信号中识别被测物。本文评估遗传编程（GP）用于基于多物种微藻全细胞生物传感器响应模式识别除草剂及除草剂类别。作者重新分析先前报道的芯片化微藻阵列生物传感器数据，该传感器固定化9株微藻，通过脉冲幅度调制成像叶绿素荧光计记录除草剂...
特发性帕金森综合征（IPS）以进行性运动和非运动症状为特征，给不同阶段的诊断和治疗带来挑战。本研究测试一种移动、计算机辅助的生物传感器步态分析系统，用于早期和中期帕金森患者与健康对照的比较。受试者穿着装有运动传感器的运动鞋完成标准化步态任务，包括正常行走、脚跟-脚尖点地和画圈运动。传感器采集三轴加速度和角速度信号，并通过无线方式传输...
病原识别与防御反应快速启动对宿主昆虫存活至关重要。在烟草天蛾（Manduca sexta）中，血淋巴蛋白酶14前体（proHP14）感知非己信号，触发分支丝氨酸蛋白酶级联，最终激活前酚氧化酶并导致入侵微生物周围黑色素形成。为解析 HP14 各结构域功能，作者表达了一系列 HP14 结构域及 N 端截短突变体，包括 LDL1–5、Su...