Recent Progress and Challenges of Implantable Biodegradable Biosensors.
可植入生物传感器已成为个性化医疗的前沿技术，有望推动精准医学未来发展。本文综述了可植入可降解生物传感器的重要进展、新型材料、多种应用，以及临床转化中面临的挑战。文章重点讨论了提高灵敏度与特异性的策略，包括新生物标志物、先进计算与数据通信模型。微型原位植入器件在完成任务后通常需要取出，手术取出会给患者带来不适并可能引发术后并发症；因此...
A stretchable wireless wearable bioelectronic system for multiplexed monitoring and combination treatment of infected chronic wounds.
慢性不愈合伤口是全球重大且快速增长的临床并发症，现有治疗常需手术干预，而抗生素滥用和误用会加重耐药、发病率和死亡率。本文报道一种可拉伸、无线可穿戴生物电子系统，用于感染性慢性伤口的多路监测与联合治疗。该系统集成定制多模态电化学生物传感器阵列，可连续、无线地监测伤口渗出液中的温度、pH、铵离子、葡萄糖、乳酸和尿酸；同时包含载有双功能抗...
Advances in non-invasive biosensing measures to monitor wound healing progression.
伤口愈合障碍给医疗系统带来沉重负担。新伤口中细胞外基质（ECM）的合成与沉积是动态过程，持续响应伤口微环境的生化与生物力学信号，决定再生性愈合或纤维化瘢痕愈合。ECM沉积、结构和组成紊乱会导致糖尿病等疾病状态下的愈合障碍。成功ECM沉积与伤口愈合的关键决定因素包括无细菌污染、良好组织灌注以及减少机械损伤和应变。伤口护理者利用这些指标...
Nanowire-Enabled Bioelectronics.
生物电子学利用电子器件在生物界面进行信号转导，其微型化促进了与生物系统的无缝集成，并带来新的科学和技术机遇。纳米线器件可形成尺寸更小、几何形状独特的探测器，能够到达常规技术难以触及的界面，从而在降低侵入性的同时提高灵敏度。本综述聚焦纳米线赋能的生物电子学：首先概述半导体纳米线的合成研究，通过控制结构、组成和掺杂实现生物电子器件的关键...
Solution-Gated Ultrathin Channel Indium Tin Oxide-Based Field-Effect Transistor Fabricated by a One-Step Procedure that Enables High-Performance Ion Sensing and Biosensing.
本文提出一种一步法制备溶液门控超薄沟道氧化铟锡（ITO）基场效应晶体管（FET）生物传感器的工艺，实现全ITO器件。将薄膜置于金属掩模两端并接触玻璃基底，使掩模沟道底部略高于基底，溅射时颗粒渗入间隙，从而在一次溅射中同时形成约20 nm超薄ITO沟道和约100 nm厚ITO源/漏电极。ITO沟道厚度低于最大耗尽宽度（约30–40 n...
Advances in emergent biological recognition elements and bioelectronics for diagnosing COVID-19.
冠状病毒对公共卫生构成严重威胁。目前2019冠状病毒病（COVID-19）诊断主要依赖逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）遗传物质，但疫情高需求下需要更简单、快速且可靠的替代方法。基于生物传感器的诊断方法因含有特异性识别病毒生物标志物的生物材料，可作为选择性快速检测病毒颗粒的替代...
Designing Polymeric Mixed Conductors and Their Application to Electrochemical-Transistor-Based Biosensors.
采用聚合物混合导体作为活性通道的有机电化学晶体管（OECT）是最具代表性的生物传感器平台之一，因其具备信号放大能力、低制备成本、机械柔性以及可通过分子设计调控的多种性能。用于生物医学器件时，聚合物混合导体需满足空穴/电子与离子导电性优异、长期工作稳定以及良好生物相容性等要求；然而，离子导电性与器件整体稳定性之间可能存在权衡。本文综述...
Polymeric Nanowires for Diagnostic Applications.
聚合物纳米线相关研究在过去十年取得显著进展。丰富的材料种类和成熟的化学修饰使其成为诊断生物传感器件中的功能部件。本综述概述了面向生物分子检测的纳米线传感器相关文献，重点讨论纳米线制备方法与材料。对于电学信号读出，纳米线需保持单线构型并具有明确位置，因此讨论了纳米线对齐问题。部分制备方法天然形成对齐单线，另一些产生无序结构，需要额外操...
PEDOT:PSS Morphostructure and Ion-To-Electron Transduction and Amplification Mechanisms in Organic Electrochemical Transistors.
有机电化学晶体管（OECT）是一类基于有机半导体的多功能器件，因成本低、灵敏度高且易于系统集成，被广泛用于生物传感和生物电子领域。PEDOT:PSS 是 OECT 的基准有机半导体材料，其电学性能强烈依赖于薄膜形貌与结构。已有研究表明，薄膜加工会诱导 PEDOT:PSS 发生形貌结构变化，包括面内相分离以及相邻 PEDOT 富集域之...
Recent Advances in Biosensor Technology for Potential Applications - An Overview.
生物传感器在药物发现、生物医学、食品安全、国防安全与环境监测中的重要性日益突出，推动了以生物识别元件为核心的精密分析工具发展。早期葡萄糖仪利用固定化葡萄糖氧化酶电极电化学检测氧气或过氧化氢，奠定了生物传感器基础。近年来，荧光标记、纳米材料、适配体/核苷酸、affibodies、肽阵列和分子印迹聚合物等策略显著提高了灵敏度，并拓展了创...
Structural and Functional Hierarchy in Photosynthetic Energy Conversion-from Molecules to Nanostructures.
本文综述了光合作用能量转换在层级化机器中的结构与功能基本要求。光合作用是地球上几乎所有生命的能量基础，其原理可为构建人工光能转换分子器件提供蓝图。在光合生物中，入射光子由捕光复合物吸收，激发能传递至含氧化还原活性叶绿素或细菌叶绿素的反应中心（RC）蛋白复合物；RC 中发生初级电荷分离，随后在光合膜中进行电子和质子的定向传输。RC 具...
Electricity from the silk cocoon membrane.
蚕丝茧膜（SCM）是昆虫工程化结构。本研究比较了桑蚕（Bombyx mori）和非桑蚕（Tussar，Antheraea mylitta）SCM 的电学性质。干燥状态下，SCM 表现为绝缘体；吸收水分后，其内部产生电流，且电流受温度调制。跨膜电流可能具有离子性和质子性特征。作者利用 SCM 的上述电学性质，构建了简单的能量收集装置，...
Immobilization of iron storage protein on a gold electrode based on self-assembled monolayers.
铁蛋白是由24个亚基组成的球形铁储存蛋白，可形成外径约12 nm、内径约8 nm的空心壳，并在腔内储存多达4500个铁原子。其天然铁核可被化学或电化学方法提取，并可重新组装多种电活性材料，因此被认为适用于生物传感器和生物燃料电池。铁蛋白在电极表面的固定化是多种生物电子应用的关键。本文基于自组装单分子层（SAM），采用两种方法将马脾脏...