准确、非侵入地检测尿液胆红素对医学诊断具有重要意义，传统方法常存在侵入性、操作复杂和依赖专用设备等问题。本研究提出一种纳米晶体增强的可调等离子体超材料传感器，用于太赫兹波工程，以实现尿液中胆红素浓度的直接、非侵入估计。该结构基于银纳米棒/纳米晶体阵列、缺陷谐振器和输入/输出波导，利用近零介电（ENZ）等离子体超材料增强局域电场并提高...
早期发现和持续监测疾病对改善患者预后、治疗依从性和诊断准确性至关重要。传统黑色素瘤诊断主要依赖肉眼评估和活检，准确率约50%–90%，且存在明显观察者间差异。拉曼光谱在非侵入疾病检测，尤其早期皮肤癌识别方面显示出潜力。便携式实时拉曼光谱系统可提高诊断精度、减少活检依赖并加快诊断，但拉曼光谱仪小型化面临弱信号、荧光干扰以及光谱分辨率与...
挥发性有机化合物（VOCs）是反映病理生理过程的代谢副产物，已作为非侵入性生物标志物用于疾病鉴别。尽管VOCs在肿瘤研究中应用广泛，其在其他常见公共卫生疾病中的诊断潜力仍待探索。本研究为概念验证，将基于VOCs的检测应用于糖尿病肾病（DKD），以区分DKD与其他肾病综合征（NS）。作者利用金属氧化物半导体分析135名经肾活检确诊参与...
宫颈癌属于最危险的癌症类型之一，对女性生存构成严重威胁。它常在晚期被诊断，因为癌前病变通常无症状且难以识别。微波成像，尤其是在太赫兹（THz）范围，是一种方便且非侵入的癌症检测工具。它能够表征生物组织并区分健康组织和恶性组织。本研究提出一种基于超材料（MTMs）的新型三波段生物传感器。通过利用MTMs的独特性质，所提出的生物传感器作...
乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤，其发生与基因突变诱导的异常细胞增殖和肿瘤形成有关。早期发现癌细胞可使生存率显著提高，非侵入检测的生存率可达99%。本研究提出一种微波成像技术，用于非侵入识别女性乳腺中的早期肿瘤。作者设计了一种低成本天线阵列，并集成人工磁导体（AMC）。该结构尺寸紧凑，为37.2×37.2 mm²。AMC是一种超材料...
结直肠癌（CRC）常规筛查主要依赖结肠镜和柔性乙状结肠镜等直接可视化及侵入性方法，需在临床环境完成，部分患者可能出现不良反应。计算机断层结肠成像和粪便检测等非侵入性诊断方法要么成本过高，要么可靠性不及侵入性检查。另一方面，挥发性有机化合物（VOCs）可能是用于CRC检测与监测的理想非侵入性生物标志物。本综述系统介绍当前基于VOC的C...
挥发性有机化合物（VOCs）在从侵入性向非侵入性癌症诊断转变中具有重要作用。本研究评估了基于尿液 VOCs 的金属氧化物生物传感器平台检测泌尿生殖系统癌症的可行性。研究选择 5 种商用半导体传感器，用于检测甲烷、异丁烷、氢、乙醇、硫化氢、氨、甲苯、丁烷、丙烷、三甲胺和甲硫醇等目标 VOCs，并通过电压加热器改变温度，考察电阻变化以表...
当前前列腺癌诊断方法具有侵入性且对侵袭性病变特异性不足，易导致过度诊断和治疗。尿液生物标志物结合生物传感装置有望提供快速、准确且非侵入的前列腺癌诊断。本研究于2021年5月系统检索PubMed/Medline、Embase和Web of Science，纳入2007年1月至2021年3月报道的、在前列腺癌患者尿液样本中测试的传感器结...
本迷你综述旨在介绍呼出气分析领域，重点是通过检测与呼吸疾病相关的生理化学标志物异常水平实现非侵入诊断。文章回顾了两类主要传感方法：质谱法和（生物）传感器，并详细讨论呼出气（EB）与呼出气冷凝液（EBC）分析中的生物传感器应用。综述总结了EB中挥发性有机化合物（VOCs）和EBC中水溶性小分子、蛋白质、病毒等标志物，比较了直接气相传感...
幽门螺杆菌（H. pylori）感染的非侵入性诊断具有重要临床价值。本研究建立了从牙菌斑中获取 H. pylori 单链 DNA（ssDNA）的方法，并将其与作者前期开发的 43-mer H. pylori DNA 生物传感器结合，用于检测牙菌斑中的靶标 ssDNA（tDNA）。共收集 34 名患者/志愿者牙菌斑样品，并以 13C ...
即时检测（POC）诊断设备有望在医疗保健中带来福音，尤其用于疾病诊断与检测。POC设备具有快速精确、便携、低成本、无需专用设备等优势。POC诊断研究的主要目标是开发芯片化、自包含的微型化设备，用于检测复杂样品中的不同分析物。微流控（MF）与先进生物传感技术的集成有望提升POC诊断。本文概述了用于制造基于微流控POC设备的不同材料（玻...
非侵入性尿液检测前列腺癌生物标志物具有吸引力，但未经处理的尿液存在盐浓度和pH波动、其他生物分子干扰以及肿瘤标志物含量低于血清等问题，现有方法常需尿液预处理和直肠指检（DRE）。本文提出一种离子响应尿液传感器（IRUS），通过测量差分电信号实现自归一化检测。IRUS基于场效应晶体管（FET）生物传感器，采用可丢弃传感门，可在未经DR...