随着医疗环境改善和智能手机普及，可穿戴生物传感器用于连续监测体液的需求增加。本文开发了一种基于激光诱导石墨烯（LIG）的可穿戴多路生物传感系统，可非侵入式监测汗液中的葡萄糖、乳酸、Na+、K+和温度，并通过智能手机应用进行信号处理、校准与无线传输。系统由传感器阵列、读出电路、微控制器单元（MCU）和蓝牙通信模块组成。LIG电极的三维...
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...
尽管CRISPR-Cas12a系统有助于提高发光生物传感器的检测准确性和设计灵活性，但将其应用于更多目标物种并增强在复杂生物介质中的适应性仍具挑战。本文提出两种策略：首先引入简单的功能DNA（fDNA）调控通路，通过激活Cas12a独特的反式切割效应，使传感器能够分别利用双适配体和DNAzyme有效转导蛋白质和金属离子；其次采用长余...
非侵入式可穿戴生物传感器能够连续量化人体生化参数，对预测生理状态、预警疾病风险具有重要价值。现有商业可穿戴设备多用于活动追踪，而通过汗液分析监测健康状况的能力有限。电子纺织品生物传感器因柔性、低成本、易集成和无创等优势，适用于该场景，但纺织基传感材料制备、皮肤界面设计和嵌入式数据采集/传输仍是挑战。本文提出一种基于导电线装饰氧化锌纳...
电解质在心血管功能、水合状态和肌肉激活等生理过程中起关键作用。当前临床电解质监测主要依赖周期性采血和实验室检测，存在不适、耗时且无法实时监测等局限。皮肤组织间液（ISF）中电解质浓度范围较广，并与血浆水平相关，为微创连续监测提供了可能，但直接检测皮肤 ISF 中的电解质仍具挑战。本研究报道了一种微创微针基电位传感系统，用于多路连续监...
纸基电极是一次性、无毒且柔性生物传感器中极具吸引力的组件。近年来，可穿戴生物传感器不仅需要具备纸基电极的上述特性，还必须能够检测生物流体中的多种离子和生物分子。本文展示了纸基金属电极作为无线电位测量系统的一部分用于可穿戴生物传感器的检测能力，重点检测pH和钠离子。纸基金属电极通过溅射Au(/Cr)薄膜修饰硅橡胶涂覆纸片获得，并进一步...
许多天然功能组织具有分形结构，在多个尺度上呈现自相似性。受蒸发驱动结晶启发，本文提出一种自下而上策略，将金属有机框架（MOFs）组装成分形结构。首先以 Cu(OH)2 为前驱体，在氨水中溶解后滴于碳纸（CP）上，经缓慢蒸发形成 Cu(OH)2 分形；随后在 2,3,6,7,10,11-六羟基三苯（HHTP）乙醇溶液中异质外延生长，获...
钠是生物体系中最常见的金属离子之一，但基于DNA的钠探针直到近期才被报道。NaA43是一种仅由Na+激活的Na+特异性RNA切割DNAzyme。本研究以六氨合钴(III)（Co(NH3)63+）作为预期金属辅因子进行体外筛选，却获得NaA43的突变体NaH1，二者仅相差两个核苷酸。NaA43的最适pH为7.0，而NaH1的最适pH为...
尽管金属离子对DNA和RNA折叠至关重要，但关于分子环境如何影响金属离子结合的报道有限。本研究以聚乙二醇（PEG）作为共溶剂改变反应溶剂性质，考察了锤头核酶对Mg2+和Na+的结合特性。平均分子量为8000的PEG8000在较低Mg2+浓度下提高了反应速率，但在较高Mg2+浓度下无明显加速。进一步发现，PEG8000并不改变所结合的...