用于运动病探测的生物传感器与生物标志物

探讨运动病的生物标志物与生物传感器:解决诊断难题的创新方向 运动病(Motion Sickness,MS)是人类普遍经历的一种综合症,发生在交通工具或者虚拟现实(Virtual Reality,VR)所引起的非自然运动中。它的特征包括头痛、恶心、呕吐、出虚汗及肤色苍白等,严重时还可能导致脱水、电解质紊乱及其他躯体和心理上的不良后果。然而,由于缺乏可靠的客观指标及实时检测方法,运动病的精确诊断一直是医疗领域中的难题。尽管已有研究显示一些生理和生化指标可能与运动病的发生相关,但尚未形成系统的研究综述和统一的技术解决路径。为此,《Biosensors and Biomarkers for the Detection of Motion Sickness》这一科学论文集中探讨了运动病的病理机制、潜在...

用于连续左旋多巴监测的工程化直接电子转移酶的开发与应用

开发用于持续监测左旋多巴的工程化直接电子转移酶 背景介绍 帕金森病(Parkinson’s Disease, PD)是一种影响全球数百万人的慢性神经退行性疾病,其主要特征是黑质多巴胺能神经元的丢失以及α-突触核蛋白聚集成路易体颗粒(Lewy bodies)分布于神经元中。尽管左旋多巴(levodopa)是PD治疗的主要药物,能够有效缓解运动症状,但由于其治疗窗口非常狭窄,给药不当可能导致严重的副作用,如恶心、运动障碍或症状的反弹。这一问题加剧了对实时左旋多巴监测手段的需求。然而,当前缺乏能够实现连续左旋多巴监测的设备,主要原因在于现存技术无法做到对左旋多巴的高灵敏度和高特异性检测。 与糖尿病管理中普遍使用的连续血糖监测设备(CGM)不同,PD管理中的持续左旋多巴监测系统仍未实现。本文的作者指...

循环细胞外囊泡作为肺癌精准诊断的生物标志物:前景与挑战

外泌体作为肺癌精准诊断的生物标志物 学术背景 肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一,尤其是非小细胞肺癌(NSCLC)和小细胞肺癌(SCLC)的早期诊断和精准治疗仍然面临巨大挑战。传统的组织活检虽然被认为是肺癌诊断的“金标准”,但其侵入性、耗时性和高成本限制了其在早期诊断中的应用。近年来,液体活检(liquid biopsy)作为一种非侵入性诊断方法,逐渐成为研究热点。液体活检通过分析血液等体液中的循环肿瘤细胞(CTCs)、循环肿瘤DNA(ctDNA)以及外泌体(extracellular vesicles, EVs)等生物标志物,为肺癌的早期诊断和精准治疗提供了新的可能性。 外泌体是由细胞分泌的纳米级膜包裹囊泡,携带蛋白质、脂质、DNA和RNA等多种生物活性物质,能够通过细胞间通讯调控受体细...

用于动态环境的数字刺绣超材料生物传感器

用于动态环境的数字刺绣超材料生物传感器

数字化刺绣超材料生物传感器:运动环境中的无接触生物信号监测 近年来,随着智能汽车、航空安全及健康监测需求的增加,各类传感器技术得到了飞速发展。然而,在动态环境中,尤其是涉及生理信号监测时,传统传感器技术面临许多挑战,例如信号干扰、振动影响以及隐私问题。为此,本文提出一种使用数字刺绣制造的超材料生物传感器,能够在运动环境下无接触地采集高质量心肺信号,为解决上述难题提供了新思路。 研究背景及动机 根据统计数据,仅在美国,每年由驾驶员因疲劳、注意力不集中等因素引发的交通事故超过10万起。为减少此类事故,汽车生物传感器被视为一种潜在的解决方案,它们可用于检测驾驶员疲劳状态、压力水平以及健康风险。然而,目前的传感技术在动态环境中面临多重挑战,例如车内振动、身体运动干扰及封闭空间内的多路径信号反射等。此...