人工智能（AI）正在重塑电化学生物传感系统，为食源性病原菌检测提供新方案。本综述系统总结了机器学习、深度学习、优化算法和图神经网络等AI技术在传感器设计、材料优化与信号处理中的集成应用，重点面向大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌等关键病原菌。文章指出，AI可辅助识别分子（酶、抗体、适配体）的序列优化、结构预测与功能筛选，优化电极材料...
背景与目的：肝病常隐匿进展至肝硬化或肝衰竭，早期检测受传统诊断限制。本研究提出 LivXAI-Net，一个与物联网（IoT）生物传感器集成的可解释人工智能（XAI）框架，并在模拟实时环境中基于历史数据评估。方法：系统模拟可穿戴汗液、血小板和凝血酶原传感器连续采集数据，使用在 Mayo Clinic 原发性胆汁性肝硬化（PBC）数据集...
将生物传感器与物联网（IoT）整合到食品包装中，可快速提升全球食品安全与可追溯性。生物传感器可嵌入包装，监测、感知并识别食品腐败或新鲜度的早期迹象；与IoT结合后，可通过网络传输数据，为供应链各阶段利益相关者提供储存与运输条件的实时信息，促进主动决策。该技术还可借助人工智能（AI）提升食品安全、质量与安全水平，弥补传统检验仅评估重量...
本研究提出一种便携式、基于物联网的电化学即时检测装置，用于鸡尾酒中唑吡坦的检测。该系统由电化学漆酶生物传感器和微型循环伏安电位计组成，可低成本、便携地检测该镇静催眠药物。传感器表征表明，在不同目标浓度下氧化电流和还原电流均呈线性响应，使该传感器即使在存在干扰物质时也能对唑吡坦进行检测和定量。系统可用于鸡尾酒的现场分析，为社交和临床场...
嵌入式恒电位仪使电化学测量可用于物联网（IoT）或去中心化应用，如远程环境监测、电化学能源系统和生物医学即时检测。我们报道基于 Analog Devices 的 AD5941 恒电位仪电路及定制固件的弗莱堡恒电位仪（FreiStat），作为实现精确和先进电化学方法的关键。通过多种循环伏安测量、差分脉冲伏安等高级技术以及乳酸生物传感器...
物联网（IoT）、5G 蜂窝技术和信息物理系统（CPS）正在推动多种智能化 IoT 应用。作为 IoT 最具影响力的应用之一，医疗健康借助环境辅助生活（AAL）、移动医疗（mHealth）和电子健康（eHealth）实现服务升级。传统医疗常存在延迟、资源浪费甚至死亡风险。远程受害者观察（RVO）可利用 IoT 的智能与预测能力，规避...
新冠疫情持续威胁人类健康、经济与社会关系，全球科学家不断开发新型快速病毒检测工具。本文报道一种用于即时检测（point-of-care, PoC）SARS-CoV-2 的生物传感器平台，可在实验室条件和住院患者拭子样本中快速检测刺突蛋白（S protein）。该平台是作者前期工作的延续与改进，核心为基于微控制器的读出电路，用于测量叉...
新冠疫情引发全球健康危机，智能医疗设备、隔离设施、监测系统及相关数字技术需求激增。医疗、制造和教育机构需要支持安全远程工作的技术。数字技术与工业4.0工具有潜力在新冠期间及之后满足这些定制化需求。本研究旨在帮助医疗专业人员、政策制定者、研究人员、产业界、学术界和学生理解不同数字技术、工业4.0工具及其在新冠疫情中的应用范式。文章综述...
随着经济发展和科技进步，食品安全问题受到越来越广泛的关注，食品安全检测技术也随之快速发展。生物传感器作为一类重要的检测技术，因具有高灵敏度和高特异性而在食品检测中表现突出。近年来，生物传感器与智能手机、3D打印、人工感知和物联网（IoT）等新兴技术不断结合，使食品检测逐步向智能化、便携化和高灵敏化方向发展。本文围绕食品检测对智能化、...
钠是评估健康状况的重要预后生物标志物，钠失衡包括低钠血症和高钠血症，是住院及重症监护患者死亡和发病的重要预测因子。目前钠检测依赖采血或离线分析，设备笨重、耗时且无法连续监测。本文报道一种可拉伸、贴合皮肤、响应快速的微针扩展栅场效应晶体管（MN-EGFET）生物传感器，用于组织间液中钠的实时、微创检测。该传感器由可更换微针传感部分和可...
当前世界因流感、冠状病毒等新发病毒引发急性呼吸综合征而面临严峻疫情。为应对这一挑战，本研究借助受控物联网（IoT）在高斯噪声通道下建立一种通用病毒监测系统。为构建模型系统，作者以互指电极（IDE）传感器对 H1N1 流感病毒检测进行电流—电压测量验证。初步数据以血凝素（HA）为检测目标，以金纳米颗粒偶联的适配体/抗体为探针，其传输模...
当前传感器与执行器的发展正在开启一个通过高效通信实现便捷操作的新阶段，而物联网（IoT）因高潜力已广泛渗透多个学科。本研究设计了一种算法与智能数据处理方案，用于将传感系统获取的数据传输至接收端，即所谓“远程诊断”和“远程数字监测”，这被视为医学与人工智能领域的变革。为验证概念，作者以神经退行性疾病帕金森病为模型，将算法应用于远程诊断...
基于生物传感器的设备正在改变疾病医学诊断和患者信号监测。配备生物医学大数据分析、云计算和医学人工智能的智能自动化分子诊断工具，可为疾病检测与监测、精准治疗以及云端数据存储和辅助决策提供理想途径。本综述聚焦于利用机器学习方法开发基于微芯片的未来型CRISPR生物传感器，并讨论利用物联网将信号无线传输至云端以支持临床决策。文章还回顾了C...
本文报道了一种名为BioChemPen的便携式无线生物传感器装置，用于快速分析吸附在固体表面的物质。该装置利用水凝胶基质中发生的（生物）发光反应：其活性元件为含有酶、电解质溶液及所需底物的水凝胶盘（化学换能器）。当水凝胶接触含目标分析物的固体样品表面时，产生光信号；邻近放置的光敏电阻（光电换能器）检测该光信号。装置由MicroPyt...
本文讨论聚焦于通过非侵入体液采样连续监测代谢物的新兴生物传感器技术，强调在行动受限人群、资源受限环境和恶劣环境中的生理监测。随着创新理念在医疗技术中的兴起，传统医学正转变为连接医生与患者的可持续纽带，以提供更快的疾病诊断方案。未来医疗将赋能用户自主管理健康。大数据、预测分析与物联网（IoT）技术的融合，展示了将医学诊断积累的大量健康...
冠状病毒是一类传播迅速、致死率较高的流行病毒，早期诊断有助于降低死亡率。为控制2019冠状病毒病（COVID-19）传播，需要持续识别和监测感染患者。本文提出一种基于物联网（IoT）的冠状病毒体域网（CoV-BAN）模型，将其作为实时健康监测系统，利用多个可穿戴生物传感器采集患者体温、脉搏血氧和呼吸压力等健康信息，以辅助判断冠状病毒...
中国国家统计局数据显示，截至2018年底，中国65岁及以上人口已超过1.66亿，占总人口的11.93%，老年照护问题的重要性与紧迫性日益突出。为提升老年人日常生活照护质量，需要借助先进科学技术实现精细化、智能化护理，智慧老年护理因此成为必要。基于老年护理专业知识，本文提出一种智慧老年护理框架，涵盖三个方面：一是利用生物传感器和先进设...
心血管疾病是全球首要死因，动脉粥样硬化导致其中约三分之二死亡。该病是随年龄进展的动脉“粥样化”过程，常由不良饮食、高血压和遗传风险因素引起，并因肥胖、糖尿病和久坐生活方式加重。现有抗动脉粥样硬化药物治疗仍难以控制疾病，亟需改进临床干预。阻塞的动脉粥样硬化血管通常在医院用可扩张金属支架治疗。然而，植入支架的血管常因“支架内再狭窄”而悄...
物联网（IoT）是横跨科学与工程领域的重大趋势，通过互联机器、传感器和决策流程提升生产效率与日常生活。将这一技术革命扩展到农业、食品生产和医疗等复杂价值链，需要实施并连接精密的（生物）分析方法。如今，可穿戴传感器、监测设备和即时诊断检测已融入日常生活，改善患者医疗进展或运动员监测能力。早期传感器网络以及通过蓝牙或智能手机进行无线数据...
基于生物传感器的设备在现代生物医学应用中具有开创性意义，并将成为未来心脏健康管理的核心。本文重点综述了将人工智能（AI）与心脏监测生物传感器相结合用于即时诊断（POC）的研究进展。文章解析了面向未来生物传感器的重要机器学习算法，并结合物联网（IoT）、计算技术和微芯片平台，讨论心肌肌钙蛋白I（cTnI）、B型利钠肽（BNP）、C反应...