Science advances
2026
Liu X, Gowers SAN, Gourin B, McClure Z 等 8 人
早产新生儿易受低血糖、高血糖和乳酸异常影响,传统依赖有创间歇采血,疼痛且可能引起并发症。本文开发了一种非侵入性可灌注皮肤采样贴片,用于在无外部诱导出汗条件下采集低流量热调节汗液中的分析物,并结合微流控生物传感器分析技术检测皮肤葡萄糖和乳酸。研究在新生儿重症监护病房中验证了该技术用于早产儿非侵入监测的潜力。结果显示,皮肤葡萄糖水平与同...
Sensors (Basel, Switzerland)
2026
Zhang G, Huang D, Ichikawa K, Iitani K 等 6 人
本研究提出一种集成 CMOS 相机的头戴式生物荧光气体传感器,用于对耳道经皮乙醇进行连续、无创监测。该传感器利用酒精脱氢酶(ADH)催化乙醇氧化过程中 NAD+ 向 NADH 的转化,并通过 NADH 荧光检测(激发波长 340 nm,发射波长 490 nm)实现定量测量。集成系统包括无线 CMOS 相机、固定化 ADH 的棉网酶膜...
Biosensors
2024
Daboss EV, Komkova MA, Nikitina VN, Andreev EA 等 6 人
本文报道了通过连续分析汗液实现糖尿病非侵入监测的可能性。由于发现正相关,可基于糖尿病患者汗液葡萄糖含量预测其血糖水平。对于特定糖尿病患者,血糖与汗液葡萄糖浓度之比在数周内保持稳定,从而无需频繁采血。汗液葡萄糖变化对血糖变化呈异速生长(非线性)依赖,可实现更精确的血糖估算。基于葡萄糖氧化酶(GOx)与普鲁士蓝(PB)换能器耦合的生物传...
Bioengineering (Basel, Switzerland)
2024
Pirrera A, Giansanti D
对传感纹身的兴趣增加反映了可穿戴技术向柔性、贴肤器件的转变。在纳米技术和材料科学推动下,这类器件可提供高灵敏度且可定制的传感器。相关研究不断增多,显示其设计与应用受到关注,潜在用途从生命体征监测到生物标志物检测。传感纹身是可穿戴医疗技术中的有前景方向,受到研究者、临床医生和技术爱好者关注。本研究旨在分析传感纹身健康领域的发展、应用与...
Frontiers in bioengineering and biotechnology
2023
Lee J, Park S, Lee J, Kim N 等 5 人
随着健康监测、康复、手术和长期治疗对可靠测量数据需求快速增长,运动生物传感器在可穿戴设备、人机交互和生物工程中的重要性显著提升。传统皮肤贴附生物传感器多依赖光刻、沉积等复杂且昂贵的工艺,制备流程繁琐。增材制造(AM)通过定制化制造、快速成型和简化流程,推动了非侵入运动生物传感器的发展,使低成本、高灵敏度、可测量多种运动信号的传感器成...
Biosensors & bioelectronics
2023
Bakshi S, Sahoo PK, Li K, Johnson S 等 6 人
慢性伤口给医疗系统带来沉重负担,但多数伤口仅接受浅表评估,治疗很少基于伤口生物标志物分析。造成这一局限的原因在于,生物标志物采样通常具有侵入性,会破坏创面,且检测与定量需在远离护理现场的实验室完成。本文提出一种新型诊疗系统的诊断元件,可在不破坏伤口的情况下非侵入性采样生物标志物,并在护理点以短时间尺度完成定量。该系统基于热响应水凝胶...
Frontiers in bioengineering and biotechnology
2022
Short WD, Olutoye OO, Padon BW, Parikh UM 等 10 人
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...
RSC advances
2021
Zhang Z, Wang S, Liu G, Hu D 等 7 人
基于互穿聚合物网络(IPN)水凝胶的葡萄糖生物传感器因响应快、灵敏度高而备受关注,但传统抗污策略常需较厚抗污涂层,形成强物理屏障(>43 nm),降低葡萄糖敏感性,并需复杂唾液前处理。本文报道一种基于三明治阵列的抗污水凝胶膜(HFSA),用于唾液葡萄糖检测。HFSA由基底接枝和表面接枝的两性离子聚合物刷(pSBMA)以及苯硼酸(PB...
Talanta
2020
Liu C, Xu T, Wang D, Zhang X
可穿戴汗液传感器在非侵入、实时监测汗液中关键生物标志物方面表现出优异性能,为个体在分子水平动态监测自身生理状态提供了可能。采样是影响汗液分析结果准确性的关键步骤。本文综述了常用汗液采样方法,并重点讨论可穿戴传感器中的汗液采样策略,包括功能吸收材料、超疏水/超亲水表面、汗液引导通道以及表皮微流控系统。传统方法如全身冲洗法、贴片、聚合物...
Biosensors & bioelectronics
2019
Salim A, Lim S
柔性可穿戴生物传感器能够与皮肤贴合,非侵入性地采集汗液、泪液、唾液等生物流体,实现对生理状态的实时连续监测。软电子是这类设备的关键,无论其传感机制或制备技术如何,低模量柔性基底、可拉伸导电材料和生物相容界面都决定其皮肤适配性。无线连接可增强远程、资源受限场景下的应用范围,使设备能够持续同时监测佩戴者健康状态并无线传输数据,从而通过及...
Nature biotechnology
2019
Kim J, Campbell AS, de Ávila BE, Wang J
可穿戴生物传感器因能够通过汗液、泪液、唾液和组织间液等生物流体中生化标志物的动态、无创测量,提供连续实时生理信息而备受关注。近期进展集中于电化学和光学生物传感器,以及代谢物、细菌和激素等标志物的无创监测。多路复用生物传感、微流控采样与传输系统被集成、微型化,并与柔性材料结合,以提高佩戴舒适性和操作便利性。尽管可穿戴生物传感器前景广阔...
Clinical biochemistry
2019
Rodin D, Kirby M, Sedogin N, Shapiro Y 等 6 人
本研究评估一种腕戴式非侵入血糖监测仪(NIGM)的准确性。该设备采用光电容积脉搏波(PPG)光学传感器,并结合可随汗液代谢物改变光学特性的变色涂层,间接推算血糖浓度。研究招募200名18–75岁成人,将传感器佩戴于右腕,同时采集肘静脉血,用YSI 2300生化分析仪作为参考方法。测量在餐前和餐后各进行1次,间隔1小时,饮食不限。结果...
Biosensors & bioelectronics
2016
Arakawa T, Kuroki Y, Nitta H, Chouhan P 等 11 人
本研究开发了一种可拆卸的“Cavitas传感器”,用于人体口腔内非侵入性监测唾液葡萄糖。该唾液生物传感器将铂(Pt)和银/氯化银(Ag/AgCl)电极集成于护齿器支撑体上,并设置酶膜。电极制备在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)护齿器表面,铂工作电极涂覆葡萄糖氧化酶(GOD)膜。该生物传感器与葡萄糖传感器及无线测量系统无缝集成,实现遥...
Journal of gastrointestinal surgery : official journal of the Society for Surgery of the Alimentary Tract
2014
Spiegel BM, Kaneshiro M, Russell MM, Lin A 等 14 人
术后肠麻痹(POI)可恶化患者结局、增加医疗成本并延长住院时间,但目前缺乏客观指标识别不宜过早进食的患者。本研究开发了一种一次性、非侵入的声学胃肠监测(AGIS)生物传感器,用于评估其能否区分健康对照与腹部手术后恢复患者。AGIS为嵌入标准微电子麦克风的一次性塑料装置,通过Tegaderm粘胶贴附于腹壁,并经柔性电缆连接床边计算机,...