Automatic Detection of Opioid Intake Using Wearable Biosensor.
现有研究指出，娱乐性药物过量会造成严重社会与经济后果，而法医毒理学中的非法药物检测常因样本制备耗时长和主观判断而延迟。为此，作者开发了一种基于腕戴式生物传感器自动检测阿片类药物摄入的方法。该系统利用 Q-sensor（Affectiva）连续采集皮肤电活动（EDA）、皮肤温度和三维加速度数据，适用于家庭与医院场景。研究采用监督学习，...
A novel adhesive biosensor system for detecting respiration, cardiac, and limb movement signals during sleep: validation with polysomnography.
尽管实验室多导睡眠图（PSG）仍是客观睡眠监测的金标准，家用传感器系统近年日益普及。自主神经与肢体运动生理对睡眠障碍表型分析至关重要，但家用选择有限。本研究验证 BiostampRC® 柔性粘附无线传感器系统用于呼吸、心电（ECG）和腿部肌电（EMG）监测，并与金标准 PSG 同步记录比较。研究纳入 15 例患者的心率与呼吸数据及 ...
Stable, Strain-Sensitive Conductive Hydrogel with Antifreezing Capability, Remoldability, and Reusability.
导电水凝胶在生物传感器、生物执行器与健康记录电极中具有重要潜力，但常受灵敏度、工作温度范围和可回收性限制。本文通过低成本聚乙烯醇（PVA）、聚苯胺（PANi）和甘油的有机复合，制备了PVA/甘油/聚苯胺（PGA）导电水凝胶。首先讨论了PVA、甘油及苯胺/植酸溶液浓度对PGA凝胶力学性能、电学性能和抗冻性的影响；其次利用Materia...
Time-Series Prediction of Proximal Aggression Onset in Minimally-Verbal Youth with Autism Spectrum Disorder Using Physiological Biosignals.
有研究提示，自闭症谱系障碍（ASD）且言语能力极低的青少年在发生潜在危险攻击行为前，生理唤醒水平可能先发生变化。本研究通过时间序列分析检验该假设，利用医院住院病房中 15 名最小言语 ASD 青少年在 64 次自然观察中无线记录的生理生物传感器数据，预测临近攻击行为起始。研究采用 Empatica E4 腕戴式生物传感器采集血容量脉...
Development of a Novel Wearable Ring-Shaped Biosensor.
本文报道了一种拟集成于环形系统中的可穿戴模块的初步结果，该模块旨在提供健康服务。模块由两个传感器组成，分别用于测量皮肤电反应（GSR）和心率变异性（HRV）。研究对四名受试者进行了初步设备验证，受试者依次完成无刺激放松、认知压力诱发的心理压力和运动压力诱发的体力压力任务，以产生不同压力相关状态。将模块测得的生理参数与作为金标准的商用...
Fully Disposable Wireless Patch Sensor for Continuous Remote Patient Monitoring.
连续远程监测结合便捷无线传感器，有助于早期发现患者病情恶化、预防不良事件并改善临床护理。本文提出一种名为 VitalPatch 的全可抛弃无线生物传感器贴片，用于医院和居家环境中的远程连续监测，并报告了台架测试及 57 名受试者实验室验证的性能评估。台架测试显示，VitalPatch 的心电图 QRS 波检测在 ECG 数据库中的阳...
A Novel Synthetic Simulation Platform for Validation of Breathing Rate Measurement.
本文提出一种用于验证呼吸率（BR）测量的新型合成模拟平台，并结合院内数据与受控实验室研究评估贴片式生物传感器算法。平台按心率（HR）作为单导联心电（ECG）基频、参考 BR 作为调制频率，合成含变异性与噪声的单导联 ECG 和三轴体加速度信号，并量化后输入 BR 算法。在满足 Nyquist 与生理变异性的感兴趣区域（fc/fr≥3...
Predicting Imminent Aggression Onset in Minimally-Verbal Youth with Autism Spectrum Disorder Using Preceding Physiological Signals.
本研究检验了攻击行为发生前的生理唤醒变化能否用于预测自闭症谱系障碍（ASD）低言语（MV-ASD）青少年即将发生的攻击行为。研究在医院住院单元对20名经ADOS-2确认的MV-ASD青少年进行69次自然观察，受试者佩戴Empatica E4腕戴生理生物传感器，无线记录血容量脉搏（BVP）、心跳间期（IBI）、皮肤电活动（EDA）及三...
Novel smart clothing with dry electrode biosensor for real-time automatic diagnosis of cardiovascular diseases.
随着人口老龄化，心血管疾病发病率持续上升，心律失常的长期监测对可穿戴设备提出更高要求。传统体表心电监测多采用湿电极贴片，虽然使用方便，但长时间佩戴易引起皮肤刺激和信号不稳定。为此，本文提出一种集成干电极生物传感器的智能服装，用于心血管疾病的实时自动诊断。研究开发了一款面向40–60岁人群的智能户外衬衫，其内衬设置干电极心电（ECG）...
Simultaneous Monitoring of Sweat and Interstitial Fluid Using a Single Wearable Biosensor Platform.
本文报道了一种可在单一可穿戴表皮平台上同时非侵入采样并分析汗液与间质液（ISF）的生物传感器系统。该系统通过阳极离子导入递送毛果芸香碱刺激局部汗液生成，同时在阴极进行反向离子导入提取 ISF，从而在同一柔性纹身式器件的两个物理分离区域实现按需、受控的双生物流体采样。器件采用低成本丝网印刷工艺制备，集成 Ag/AgCl 离子导入/参比...
Coffee Ring-Inspired Approach toward Oriented Self-Assembly of Biomimetic Murray MOFs as Sweat Biosensor.
金属–有机框架（MOFs）因可编程结构而备受关注，但低导电性、客体分子扩散慢及粉末形态限制了其在生物传感器和生物电子学中的应用。本文提出一种受咖啡环效应启发的策略，用于构建遵循Murray定律的仿生MOF定向自组装薄膜，以有效降低传质与电荷转移阻力。该方法结合蒸发驱动自组装与异质外延自组装，使厘米级MOF薄膜具有定向排列的大孔、介孔...
Wearable Carbon Nanotube-Based Biosensors on Gloves for Lactate.
开发简单直接的传感器-分析物界面对于医学诊断、威胁检测、食品质量控制和环境监测具有重要意义。手套为传感应用提供了独特界面。本文首次报道将可佩戴碳纳米管（CNT）基安培生物传感器涂覆于手套表面，作为新型传感平台用于乳酸检测。研究比较了三种电极构型：两个 CNT 电极；一个 CNT 电极和一个 Ag/AgCl 电极；以及两个 CNT 电...
Point-of-Care Diagnoses: Flexible Patterning Technique for Self-Powered Wearable Sensors.
本文报道了一种基于电化学光刻（EDP）方法制备的简便、低成本、自供电可穿戴传感器平台，用于即时健身水平与运动表现监测及体液传感。柔性金/普鲁士蓝（Au/PB）电极作为电致变色指示电极，其颜色变化可直观反映健身水平与运动强度；铝箔、金/多壁碳纳米管-葡萄糖脱氢酶（Au/MWCNTs-GDH）和金/聚亚甲基蓝-多壁碳纳米管-乳酸脱氢酶（...
Rimelike Structure-Inspired Approach toward in Situ-Oriented Self-Assembly of Hierarchical Porous MOF Films as a Sweat Biosensor.
表面支撑金属有机框架（MOF）膜在传感器和电子器件中具有广阔应用前景，但扩散缓慢、传质受限和导电性不足制约了其实际应用。本文提出一种受自然雾凇结构启发的 MOF 膜设计策略，通过比较天然生物矿化与 MOF 电化学自组装的内在相似性，采用阳极诱导方法在柔性骨架上原位定向自组装雾凇状 MOF 架构。所得 MOF 膜具有空间填充的宏孔—介...
CLASP (Continuous lifestyle awareness through sweat platform): A novel sensor for simultaneous detection of alcohol and glucose from passive perspired sweat.
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...
An Ultrastable Ionic Chemiresistor Skin with an Intrinsically Stretchable Polymer Electrolyte.
本文报道了一种超稳定离子化学电阻皮肤（ICS），其采用本征可拉伸热塑性聚氨酯（TPU）固态聚合物电解质作为挥发性有机化合物（VOC）传感通道。该电解质膜由热塑性聚氨酯基体与离子液体 1-乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰)亚胺（[EMIM]+[TFSI]−）通过非共价作用形成，具有均匀、透明和本征可拉伸特性。实验与理论研究表明，人工离...
Robust QRS detection for HRV estimation from compressively sensed ECG measurements for remote health-monitoring systems.
目的：提出一种基于压缩感知（CS）的心电图（ECG）信号采集方法，并从高压缩比的压缩测量中稳健估计心率变异性（HRV）参数。方法：在生物传感器中采用 CS 对 ECG 信号进行压缩；对压缩测量应用两种算法估计 QRS 波群位置。第一种算法通过对信号一阶差分施加块稀疏结构重建 ECG，使瞬态 QRS 段在一阶差分中显著增强；采用多种块...
Stretchable wireless system for sweat pH monitoring.
能够连续测量关键生理参数并具备数据存储、给药和反馈治疗功能的可穿戴传感系统备受关注。本文报道了一种用于汗液 pH 监测的可拉伸无线系统，可承受 53% 单轴应变，并在 30% 应变下完成 500 次以上循环。pH 传感贴片通过一对蛇形可拉伸互连实现可拉伸性，pH 传感电极采用石墨-聚氨酯复合材料，适合生物传感应用。经深入电化学研究验...
Wearable Wireless Tyrosinase Bandage and Microneedle Sensors: Toward Melanoma Screening.
本文报道了用于皮肤黑色素瘤快速筛查的可穿戴柔性创可贴传感器和微创微针生物传感器。两种可穿戴电化学传感器均能在固定于换能器表面的邻苯二酚（catechol, CAT）底物存在下检测酪氨酸酶（tyrosinase, TYR）这一酶类癌症生物标志物。当表面存在 TYR 时，固定 CAT 被迅速氧化为苯醌（benzoquinone, BQ）...
Disposable Morpho menelaus Based Flexible Microfluidic and Electronic Sensor for the Diagnosis of Neurodegenerative Disease.
快速早期疾病防控或精准诊断在低资源地区几乎不可能。自然界有序结构具有开发超灵敏生物传感器的潜力。受蝴蝶翅膀独特结构与功能启发，本文报道了一种基于Morpho menelaus（M. menelaus）翅膀的一次性柔性微流控与电子传感器，用于神经退行性疾病（ND）诊断。微流控部分利用翅膀上层的有序鳞状微纳结构，与SiO2纳米粒子形成异...