本文报道了一种基于丝素蛋白/D-山梨醇微针的电化学生物传感器，用于微创连续葡萄糖监测。该器件由三根金字塔形丝素蛋白/D-山梨醇复合微针构成，在制备过程中将铂丝（Pt）和银丝（Ag）分别集成为工作电极、对电极和参比电极，并将葡萄糖氧化酶（GOD）固定于工作电极区域。丝素蛋白/D-山梨醇复合基体可为酶提供生物相容、可溶胀且多孔的微环境，...
随着可穿戴生物传感器技术快速发展，能够实时、连续和活动状态下监测生命体征的系统不断涌现，有望改善患者结局。连续体温监测可揭示体温趋势、实现发热早期检测，对败血症、感染性疾病等多种疾病和临床状态具有重要意义。体温受生理与环境参数复杂交互影响，包括心率、呼吸率、肌肉寒战、出汗、局部湿度、衣物、身体、皮肤和环境温度等。本文提出一种名为Vi...
本文提出一种用于连续测量葡萄糖浓度并进一步确定血流动力学参数的电极系统。研究内容包括电子测量系统设计、电极结构以及整体系统功能，并通过不同电极材料进行实验验证。所设计电路基于微安表测量流经电极的电流，采用电化学方法确定葡萄糖浓度。电极系统由嵌入硅胶管中的两个电极组成，测试材料为临床生物电位传感中常用的Ag/AgCl、Cu和Au。实验...
蛋白质工程分子传感器为敏感结合和检测靶标提供了新方法，并可集成到植入式探针中获取生理信息。本文报道一种基于 Förster 共振能量转移（FRET）的钙离子传感器，与光纤集成形成可测量游离 Ca2+ 的膜封装光纤（MEOF）器件。该器件由填充聚四氟乙烯（PTFE）的传感器矩阵组成，其中包含工程化肌钙蛋白 C（TnC）融合的一对 FR...
受表面等离子共振（SPR）生物传感技术快速发展及其现存局限性的启发，本文系统总结了近五年芯片式SPR与光纤SPR（FO-SPR）生物传感器在智能层设计、多重检测、连续监测和体内传感方面的最新进展。多种表面化学、生物材料和纳米材料已被用于构建SPR智能层，以实现生物受体的定向固定、提高抗污能力和增强灵敏度，从而整体提升生物传感性能。由...
本研究旨在评估无线可穿戴生物传感器设备在低收入和中等收入国家急诊科疑似脓毒症患者中连续监测生命体征的可行性与准确性。研究在卢旺达基加利大学教学医院急诊科开展，纳入年龄大于2个月的儿科及成人疑似脓毒症患者，前瞻性观察其急诊住院期间使用 VitalPatch 可穿戴设备连续记录心率、呼吸率和皮肤温度，并与研究护士间歇手动采集的生命体征进...
抗菌药物耐药性是全球健康重大威胁，优化每位患者的抗生素剂量对提高疗效、降低耐药和毒性至关重要。本文报道一种电位型微针生物传感器，用于在健康志愿者体内实时检测β-内酰胺抗生素浓度。该传感器以聚碳酸酯微针阵列为载体，工作电极表面电沉积pH敏感氧化铱层，并在其上方固定含β-内酰胺酶的水凝胶。β-内酰胺酶水解β-内酰胺抗生素后引起局部pH变...
面向可穿戴连续监测的生物传感器系统期望发展为贴合式贴片平台，但由于难以同时赋予材料和组件高可拉伸性与高性能，开发此类贴片极具挑战。本文报道了一种完全可拉伸的微流控集成葡萄糖传感器贴片，由全向可拉伸纳米孔金（NPG）电化学生物传感器和可拉伸被动微流控器件组成。在具有应力吸收功能的三维微图案聚二甲基硅氧烷（PDMS）基底上制备高电催化 ...
六价铬（Cr(VI)）化合物具有高毒性、致突变性和致癌性。现有酶基或细胞基生物传感器虽可用于 Cr(VI) 检测，但对环境敏感、多限于痕量测量且需离线部署。本研究开发了一种接种 Exiguobacterium aestuarii YC211 的三阶段单室微生物燃料电池（SCMFC）生物传感器，用于原位、实时、连续测量 Cr(VI)。...
基于可穿戴物联网的低成本平台可通过无创生物标志物监测支持个性化健康与慢病管理。本文首次报道一种组合式生物传感器，可在1–5 µL被动排汗中连续、动态地同时检测酒精与葡萄糖。该传感器采用柔性基底上的金–氧化锌（ZnO）薄膜电极堆叠结构，ZnO活性区固定酒精氧化酶和葡萄糖氧化酶相关酶复合物，并通过非法拉第电化学阻抗谱（EIS）与计时电流...
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...
本文介绍一种利用可注射、组织整合型微传感器实时追踪组织氧含量的简单方法。该传感器尺寸为500 μm×500 μm×5 mm，由柔软、柔性、类组织且生物相容的水凝胶构成，已被证明可克服异物反应，实现长期在体传感。传感器被设计为在氧或其他分析物存在时改变发光信号，并可在体内工作数月至数年。单次注射后，通过手持式或可穿戴蓝牙光学读取器进行...
代谢综合征与心血管疾病、2型糖尿病及糖尿病前期密切相关，血糖调控异常是其中重要病理环节；乳酸作为厌氧代谢产物，可反映有氧与无氧代谢平衡，二者联合检测可提供更有价值的诊断信息。本研究采用双通道热生物传感器（Enzyme Thermistor, ET）在全血中连续、同时测定葡萄糖和乳酸。一个通道固定葡萄糖氧化酶用于葡萄糖分析，另一通道固...
本文是一篇展望性来信，讨论电化学阻抗谱（EIS）生物传感器在糖尿病血糖管理中的应用前景。作者指出，EIS 具有超低检测限、无标记、非破坏性、90 秒内快速读出和制造友好等优点，并可在单电极表面实现多标志物检测。多标志物检测基于分子识别元件（MRE）与目标物结合时的最优结合频率（OBF），不同标志物具有不同 OBF，如胰岛素 810....
近期，体内药物浓度连续实时监测设备的需求日益迫切。此类监测可指导药物剂量与给药时间，识别过低或过高药物水平，以便及时采取干预措施，并为临床医生提供患者健康状况和治疗反应的重要窗口。本文提出一种新型植入式生物传感器，基于阻抗测量实现多种抗癫痫药物（AEDs）水平的连续监测。该便携式即时医疗微系统可替代大型固定式传统系统，并采用电极阵列...
连续监测心肌细胞乳酸生成对心肌能量代谢及心肌缺氧/缺血诊断治疗具有重要意义。本研究报道了一种基于脱氢酶的电化学生物传感器与负压驱动培养液采样联用，用于连续监测心肌缺氧后新生大鼠心肌细胞胞外乳酸生成。为消除缺氧引起 pH 变化对传感器响应的影响，并补充乳酸脱氢酶（LDH）反应所需烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）辅因子，将含 NAD+ ...
长期、微创的血液分析物连续监测系统对糖尿病等疾病管理具有重要意义。现有指尖血糖检测依从性差，连续血糖监测仪寿命仅3–7天且需频繁校准。红细胞（RBCs）可作为生物相容性传感载体。本研究证明红细胞可装载分析物敏感荧光染料：将pH敏感荧光染料异硫氰酸荧光素（FITC）封装到重封红细胞幽灵中。由于红细胞通过氯-碳酸氢盐交换器快速与外部环境...
背景：工程纳米材料（ENMs）不断涌现，纳米毒理学与环境健康安全亟需在材料广泛使用前评估其毒性。传统细胞检测以离散时间点和有机染料为主，易受ENMs干扰，需要无标记、连续、快速且具有生物学意义的检测系统。我们开发了一种活细胞石英晶体微天平生物传感器（QCMB），利用贴附于石英晶体上的巨噬细胞，通过晶体振荡频率变化（Δf）连续监测细胞...
本文报道了一种基于可溶性吡咯喹啉醌（PQQ）依赖葡萄糖脱氢酶（sPQQ-GDH）的无试剂电化学生物传感器，用于缺氧或氧浓度不稳定介质中的葡萄糖监测。传感器以具有类碳纳米管特征的改性碳黑碳浆电极为工作电极，酶通过戊二醛蒸气固定于醋酸纤维素/聚乙烯醇扩散限制膜上，实现PQQ辅因子与电极间的直接电子转移，无需外加电子媒介物。该传感器对葡萄...
植入式生物传感器用于连续监测代谢物，是长期受到科学和技术关注的领域。纳米技术作为研究材料纳米尺度特性的学科，正成为提升此类生物传感器性能的重要工具。本文综述植入式生物传感器的研究现状，重点阐述纳米技术与传感器性能之间的协同作用。鉴于电化学检测应用广泛，且纳米技术已在电化学生物传感器的多个性能方面带来显著改进，文章重点讨论电化学检测。...