本文报道了一种柔性手套基电化学生物传感器，其采用高可拉伸印刷电极系统，作为面向国防与食品安全应用的可穿戴现场筛查工具。该一次性且机械鲁棒的“手套实验室”将可拉伸可印刷酶基生物传感系统与不同手指上的主动采样表面集成，并连接紧凑电子接口，实现电化学检测及向智能手机实时无线传输数据。采用耐应力油墨印刷电极系统和通往无线电子接口的长蛇形互连...
纹身式表皮传感器是一类真正可穿戴的电子器件，因其超薄和柔软而受到关注。现有器件多基于薄金属膜、硅膜或纳米颗粒可打印墨水。本文报道了一种由石墨烯制成的亚微米厚多模态电子纹身传感器（GET）。GET采用细丝状蛇形结构，通过低成本、低耗时的“湿转移、干图案化”方法制备，总厚度为463±30 nm，光学透过率约85%，可拉伸性超过40%。G...
本文报道了一种用于无接触监测呼吸率的新颖传感器，其由多材料纤维排列成螺旋天线形式，中心频率为2.45 GHz。所采用的金属-玻璃-聚合物复合纤维具有高柔韧性，可集成到棉质T恤中而不影响穿着舒适性和用户活动自由度。由于胸部扩张和肺内空气体积变化引起天线几何结构改变，天线工作频率发生显著偏移，从而实现呼吸检测。与许多现有方案不同，该传感...
近年来，可穿戴传感器需求快速增长，表皮化学传感受到关注。本文报道了首个完全集成的眼镜式无线多路化学传感平台，可实时监测汗液电解质和代谢物。该平台将安培法乳酸生物传感器和电位法钾离子选择性电极分别集成到眼镜的两个鼻托垫上，并与位于眼镜腿部的无线电子背板相连，实现汗液乳酸和钾水平的同步实时监测，且无明显串扰。电化学传感器通过丝网印刷制备...
电容生物传感器是正在革新可穿戴传感系统和个人健康设备的新兴技术，能够在利用纺织品作为绝缘层的同时持续测量人体生物电信号。不同纺织材料具有独特的厚度、相对介电常数和吸湿等性质，会改变皮肤-电极电容并影响电容生物传感器的噪声水平与信号质量。本文旨在通过表征棉、亚麻、人造丝、尼龙、聚酯和PVC纺织物六种常见纺织材料，评估其作为绝缘层对电容...
本文报道了一项关于受控人体运动对光电容积脉搏波（PPG）信号影响的系统实验研究。研究分两组，分别纳入5名和18名受试者，在受试者完成站立、坐位、卧位及体位转换、手臂摆动和手腕旋转等设定运动时，同步监测呼吸频率、心率和局部血压等生理参数。所用手指式PPG探头为作者自研定制，集成微型三轴加速度计，旨在实现可重复佩戴并研究运动伪迹。实验记...
全球有超过300万人依赖轮椅出行。非侵入式电生理信号可为人机交互提供直观接口，例如基于眼动的轮椅控制。然而，现有平台通常使用金属电极、导电凝胶和亚克力贴片固定于皮肤，存在佩戴不适、易致皮肤刺激等问题。本文提出一种可与皮肤干式共形接触的软性生物电子系统。该机械舒适传感器可记录高保真眼电图（EOG），性能与传统凝胶电极相当。定量信号分析...
本研究为初步随机对照试验，评估基于经皮酒精传感器（SCRAM）的每日条件强化能否减少重度饮酒。30名未寻求治疗的成人随机接受3周递增现金强化（CR）或配对非条件强化（NR），设1周基线和1个月随访。CR组在既未自报也未检出饮酒的每日获现金，起始5美元，之后每日增加2美元，最高17美元；一旦饮酒则无奖励并次日重置。NR组与CR组每日金...
本文报道一种用于皮下酒精微创电化学连续监测的皮肤佩戴微针传感器件。该器件由多个锥形微针结构组成，每个微针带有微腔开口，并集成铂（Pt）线和银（Ag）线作为微电极。微针开口处先在 Pt 线微换能器上电聚合邻苯二胺（o-PD）形成聚邻苯二胺（PPD）膜，随后在中间壳聚糖（chitosan）层中固定乙醇氧化酶（AOx），最外层覆盖 Naf...
新一代便携式生物传感器可频繁测量与健康相关的生理参数。本研究利用这些设备监测不同活动中人体生理变化，并评估其在健康管理、疾病诊断与分析中的作用。通过对最多43名受试者进行长期记录，累计获得超过25万次每日测量，发现各生理参数存在个性化昼夜节律差异，并复现既往生理学研究结果。研究还发现特定环境（如航空飞行）可引起显著生理变化，包括外周...
本研究通过丝网印刷定制耐应力油墨，制备了高可拉伸纺织基生物燃料电池（BFC），作为高效自供电传感器。得益于纳米材料工程油墨与蛇形电极设计的协同作用，这些可打印生物电子器件可承受拉伸、压痕和扭转等严重机械形变。单酶、无膜构型的葡萄糖和乳酸 BFC 分别产生最大功率密度 160 和 250 mW cm−2，开路电压分别为 0.44 和 ...
目前对高性能喷气机飞行员在真实飞行中承受高加速度时的生理反应研究较少，且尚无使用可穿戴生物传感器获取的规范数据。本研究利用美国 FDA 批准的便携式三轴加速度计与生物传感器 Zephyr BioPatch，对 5 名美国海军 F/A-18 飞行员（3 名编队飞行员、2 名单机飞行员）进行飞行生理监测，记录心率、呼吸率、体温、能量消耗...
柔性可穿戴传感设备能够连续、实时、非侵入地获取人体生理信息，但现有设计多只监测少量物理或电生理参数，忽略了汗液等生物标志物提供的丰富化学信息。本文提出一种贴肤式化学–电生理混合可穿戴传感系统，可在同一柔性基底上同时实时监测生化指标乳酸和电生理信号心电图，从而提供更全面的健身与健康监测。该系统由三电极安培式乳酸生物传感器和双极心电图电...
癫痫临床管理和治疗试验常依赖纸质或电子日记，自报发作频率常不准确。本研究首次评估通过连接在线发作数据库的生物传感器检测并记录全面性强直-阵挛发作（GTCS）的可行性。在癫痫监测病房开展前瞻性试验，以视频脑电（vEEG）为金标准。患者佩戴腕式加速度计，检测抖动并经蓝牙传至床边平板，再经 Wi-Fi 上传在线门户；手表记录日期、时间、音...
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...
压力管理对维持低压力水平、降低慢性疾病风险至关重要。本研究评估了利用一次性胸贴式生物传感器 HealthPatch 客观量化心理急性应激的应激指数（SI）指标的有效性。11名健康志愿者在左胸大肌沿心脏轴佩戴 HealthPatch，记录改良 II 导联心电图，并完成标准特里尔社会应激试验（TSST）。研究期间，受试者填写状态焦虑量表...
本文报道了一种集成无线电子器件的护齿式生物传感器，可非侵入式监测唾液尿酸（SUA）水平。该传感器将尿酸酶修饰的丝网印刷电极集成到护齿平台中，并配备解剖学微型化的仪器电子模块，包括恒电位仪、微控制器和蓝牙低功耗（BLE）收发器。与需要较大近场电源的RFID生物传感系统不同，该平台可将传感信息实时无线传输至智能手机、笔记本电脑及其他消费...
我们展示了一种全印刷临时纹身式葡萄糖传感器的概念验证，用于非侵入性血糖监测。该传感器是首个易于佩戴的柔性纹身式表皮诊断器件示例，将反向离子导入提取组织间液葡萄糖与酶基安培生物传感相结合。体外研究表明，纹身传感器对生理相关葡萄糖水平呈线性响应，且对常见共存电活性物质的干扰可忽略。通过在人体受试者上应用该器件并监测因进食引起的血糖变化，...
可靠检测非法药物使用对成瘾医学至关重要，但自报和尿液药物筛查存在明显局限。本研究为初步观察性研究，纳入4名急诊科接受静脉阿片类药物治疗的患者和1名在自然环境中使用可卡因的个体。将便携式生物传感器佩戴于受试者腕部掌侧，连续记录皮肤电活动（EDA）、皮肤温度和加速度；给药前至少5 min、给药期间及给药后至少30 min持续采集。结果显...
基于脑电图的神经状态监测通常显眼且不适。作者分析了一组可由腕戴设备舒适监测的生理信号，包括心率、血氧饱和度、皮肤电活动、皮肤温度和腕部运动，并利用机器学习分类准确区分个体的四种压力状态。研究还发现，在单次癫痫发作前70分钟内这些信号发生明显变化，所有数据的分类准确率均大于90%。实验使用 Affectiva Q Curve 和 No...