六价铬（Cr(VI)）因强氧化性可致 DNA 损伤等严重健康危害，是优先环境污染物。传统检测方法成本高且缺乏实时监测能力，亟需低成本实时生物传感器。本研究开发基于单室微生物燃料电池（MFC）的新型生物传感器，用于连续监测 Cr(VI)。生物识别元件为工程化大肠杆菌 ChrA-ChrB-E. coli，通过引入 Cr(VI) 抗性基因...
连续葡萄糖监测对糖尿病管理具有重要价值，但酶与电极之间的相互作用以及生物样品造成的生物污损会降低传感器灵敏度和监测性能。作者构建了一种基于酶的电化学系统，采用独特的纳米复合涂层，其中整合氧化还原分子氨基二茂铁（NH2-Fc）。该涂层通过电化学活性提高稳定性，并减少非特异性结合，循环伏安法验证了其界面行为。该平台利用计时安培法实现葡萄...
乳酸检测在运动医学和临床医学中具有重要意义，乳酸堆积会影响运动员表现，也是脓毒症的重要预后指标。目前乳酸检测主要依赖指尖或耳垂采血，存在疼痛、无法连续监测和成本较高等问题。本研究开发了一种低成本连续乳酸监测系统（CLMS），其核心为基于经皮微针阵列的三电极乳酸传感器。工作电极为10 mm×6 mm的不锈钢微针阵列，包含3×3根微针，...
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，...
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...
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)。...
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+ ...
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...
本研究开发了一种用于连续估算鱼类血糖的生物传感器系统。由于血液凝固和蛋白在传感器表面聚集会降低输出信号，直接实时测量血液成分困难，因此选择眼球巩膜间质液（EISF）作为传感器植入位点。对尼罗罗非鱼 EISF 与血糖浓度的关系评估显示，两者高度相关（y=2.2996+0.9438x，R=0.960，n=112）。基于该相关性，作者制备...