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用于生物电子系统的生物可吸收多层有机-无机薄膜
生物可吸收电子设备作为临时生物医学植入物，代表了一类新兴技术，与目前需要在使用一段时间后进行手术移植的一系列患者病症相关。要获得可靠的性能和良好的降解行为，需要能够作为封装结构中生物流体屏障的材料，以避免有源电子元件过早降解。本文提出了一种满足这一需求的材料设计，其防水性、机械柔韧性和可加工性优于替代品。该方法使用由旋涂和等离子增强化学气相沉积形成的聚酐和氮氧化硅交替膜的多层组件。实验和理论研究调查了材料成分和多层结构对防水性能、水分布和降解行为的影响。电感电容电路、无线电力传输系统和无线光电设备的演示说明了该材料系统作为生物可吸收封装结构的性能。
生物电阻抗分析（BIA）的糖尿病和相角（PHA）的最新趋势
最近的主题包括糖尿病以及相关检查和治疗的发展。作者和共同研究者继续进行糖尿病临床研究，例如低碳水化合物饮食（LCD）。1,2此外，我们在生物电气阻抗分析（BIA）中提出了一些有关相角（PHA）的报告。3,4结合了这些领域，本文将介绍糖尿病和PHA的最新观点。据报道，2型糖尿病（T2D）患者的PHA水平比非糖尿病患者低，并且随着糖尿病持续时间的延长，差异似乎增加。对T2D的比较BIA研究和对照进行了> 40年（n = 158，n = 59）。PHA值。5结果，T2D病例中的PHA值显着降低。这种差异将来自T2D的老化和持续时间。尤其是，在男性/女性病例的左/右臂中发现糖尿病持续时间对PHA值的降低的介导效应在29.8％-53.3％中。在50 kHz时的PHA水平在T2D中降低，随着T2D持续时间的增加，这些变化加剧了。因此，生物阻抗的PHA值可以显示用于监测T2D进程的非侵入性方法。从人体组成，PHA和血糖参数的人体测量结果中，在T2D患者中发现了HBA1C，禁食葡萄糖和PHA值之间的关系。6例T2D病例，包括133名男性和188名女性（30 - 83年）的PHA，身体成分和血糖参数。男性/女性的平均结果分别为PHA 6.84/5.99和HBA1C 7.35/5.95％。男性显示出更高的PHA，HBA1C，禁食血糖，TBW，ECW，ICW，ECM，瘦体重（LBM）和体细胞肿块（BCM）的值。女性显示出更高的脂肪质量，IRI，ECW/TBW，ECW/ICW和ECM/BCM的值。PHA与年龄，ECW/TBW，ECW/ICW，ECM/BCM等年龄显示了显着的关系（男性/女性）。因此，PHA可能成为T2D病例中葡萄糖变异性的指标。
基于功率可调的生物电微生物燃料电池的可再生能源收集升压电路
微生物燃料电池 (MFC) 是一种基于微生物的燃料电池 (MFC)，可通过细菌活动产生可再生能源。通过使用产电细菌作为催化剂，这种生物电化学燃料电池能够将化学能直接转化为电能。产电细菌通过一系列细胞外电子转移 (EET) 机制（称为阳极呼吸）将电子转移到 MFC 的阳极，产电细菌专门通过氧化提取电子。产生的电子随后被转移到阴极，在阴极上用于氧化化合物的还原反应（即电能（或者，在空气阴极MFC的情况下，是氧气）[1]。通过添加营养物质作为能源，可以同时实现可再生能源的生产。因此，人们认为利用有机废物发电的MFC技术前景广阔。然而，由于MFC的内阻大、输出电压低，单个MFC产生的能量实际上是无用的，这是主流的MFC技术（它甚至不能直接激活低功率电子设备）
利用了泥沙微生物燃料电池中生物电力产生的用过的咖啡地
摘要：这项研究检查了使用不同水性的咖啡渣的利用，该咖啡园具有不同的水性训练方法，用于从沿海底栖沉积物通过沉积物微生物燃料电池（SMFC）系统的生物电力产生。评估了SCG水性提取的不同方法，包括冲洗和干燥SCG（SMFC-CRD），浸入，冲洗和干燥（SMFC-CRID），单独干燥（SMFC-CD）和未经处理的SCG（SMFC-C）（SMFC-C）。使用预处理可显着降低SCG中的咖啡因浓度，而SMFC-Crid达到了最低浓度为0.021±0.001 mg/g。SMFC-CRD在闭路运行过程中导致了213.7 mA/m 2的最高电流密度的产生，并且在SCG中的咖啡因含量合适的咖啡因含量为0.275±0.001 mg/g，在极化测试中表现出96.9 mW/m 2的最高功率密度。这项研究可以提供一种具有成本效益的方法来重用SCG（即128 g），同时产生生物电度作为替代能源。这些结果表明，使用SCG进行预处理对于达到最佳功率密度和降低SMFC系统中的咖啡因浓度至关重要。
生物电是定量方法解决方案手册
通过许多研究人员的精确实验研究，电生理学的研究取得了重大进展。该领域也通过将这些实验与基于电磁理论，电化学和其他基本概念的数学描述相结合来提出。本教科书提供了电生理学的定量介绍，首先是第1章中必要数学的摘要。第二章提供了导电媒体中电场和当前流量的简洁概述，从物理科学和工程原理中借鉴了生物学应用。随后的六章构成了本文的核心材料。第3章介绍了如何在膜之间存在电压和电流，以及如何使用Nernst – Planck方程进行评估。第4章讨论了膜通道，这对于细胞兴奋性至关重要，而第5章检查了产生动作电位的膜电压变化的时间过程。第6章涵盖了动作电位向下纤维的传播，并且在第7章中对心脏起搏器中使用的人工刺激的反应进行了处理。最后，第8章描述了这些活性过程在周围细胞外空间中产生的电压和电流。以前的版本因其对电生理主题的全面报道而受到赞扬，包括细胞膜的电性能，动作电位，电缆理论，神经肌肉连接，细胞外场和心脏电生理学。**传记** Robert Plonsey是生物医学工程专家，目前是杜克大学名誉教授。他拥有著名机构的多个学位，包括加利福尼亚大学（1955年）的电气工程博士学位和斯洛伐克科学学院的技术科学博士（1995年）。在他的整个职业生涯中，他曾在凯斯西部储备大学（1976-1980）和杜克大学（1968-1983）的教授担任生物医学工程主席。**奖项和赞誉** Plonsey对生物医学工程的贡献已通过许多奖项得到认可： *美国科学进步协会会员 * William Morlock Award * William Morlock Award（1979年） *百年纪念奖章（1984）（1984年）在IEEE IEEE Ingineering获得IEEE MEDIC SORICED的IEEE ENGINEERIG （1997年）获得了国际生理与工程医学科学联盟 * Theo Pilkington杰出教育家奖（2005年） *杰出服务奖（生物医学工程科学，2004年）**当前工作** Roger C. Barr是杜克大学生物医学工程和培养科副教授。他曾担任生物医学工程系和医学与生物学协会IEEE工程副总裁兼总裁。Barr获得了杜克大学学者奖（1991年），并撰写了100多个有关生物电论的研究论文。**文本简介**提供的文本是电生理学的简介，重点是定量方法。本书涵盖了电场的各个方面和在生物环境中的电流流动，包括膜电压，动作电位，传播，人工刺激反应以及细胞外电压/电流产生。随后的章节探讨了心脏和神经电生理学，以及膜生物物理学的最新发展。电生理学领域通过许多研究人员进行的各种实验研究的结合，从而取得了重大进步。此外，准确的理论概念和数学描述的发展统一了许多实验观察，为应对各种电生理挑战提供了坚实的基础。此外，采用向量和矢量演算，大大简化了本书中介绍的几个主题的数学公式。本章深入研究向量和标量的基本面，以及代数操作，例如应用于向量的添加和乘法。它还对梯度和差异概念进行了深入的评论，因为它们经常遇到。
生物电子医学：从生物物理学到精准治疗的多学科路线图
12 加拿大不列颠哥伦比亚省维多利亚市维多利亚大学医学科学系，13 加拿大魁北克省蒙特利尔市麦吉尔大学神经病学和神经外科系，14 加拿大魁北克省魁北克市拉瓦尔大学分子医学系，15 加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华市不列颠哥伦比亚大学生物化学和分子生物学系，16 美国佛罗里达州奥兰多市中佛罗里达大学计算机科学系，17 美国德克萨斯州理查森市德克萨斯大学达拉斯分校生物工程系，18 美国德克萨斯州登顿市北德克萨斯大学生物医学工程系，19 美国康涅狄格州新哈特福德市 Luxi 集团，20 美国德克萨斯州加尔维斯顿市德克萨斯大学医学分校妇产科系，
确定CYP2E1催化活性的生物电极策略：具有Baccosomes的电极和6-羟基氯唑酮的伏安测定
摘要：我们描述了一种生物电极系统，用于评估细胞色素P450 2E1（CYP2E1）对氯唑唑酮的电催化活性。使用人CYP2E1，细胞色素P450还原酶（CPR）和细胞色素b 5（Cyt B 5），使用了系统的一个电极将Baccosomes immotimbilize Baccosomes immotimbilize Baccosomes。第二个电极用于用平方波伏安法注册，通过其直接的电化学氧化来量化CYP2E1产生的6-羟基氯唑唑酮。Using this system, we determined the steady-state kinetic parameters of chlorzoxazone hydroxylation by CYP2E1 of Bactosomes immobilized on the electrode: the maximal reaction rate ( V max ) was 1.64 ± 0.08 min − 1 , and the Michaelis constant ( K M ) was 78 ± 9 µ M. We studied the electrochemical characteristics of immobilized Bactosomes and have揭示了从电极中的电子转移既出现到CPR的平均假体和CYP2E1和CYT B 5的血红素铁离子。此外，已经证明CPR具有激活CYP2E1电催化活性向卫生的能力，这可能是通过分子间电子从CPR的电化学还原形式转移到CYP2E1血红素铁离子。
比较儿童和青少年的1型糖尿病与非糖尿病的人体成分生物电阻抗分析
分析儿童和青少年糖尿病的身体成分变得越来越流行。已经证明，监测重量生长或损失的干预措施，以确保有机体的发展和计划措施以防止成人疾病的疾病都可以从儿童期间对营养状况的评估中受益。先前的研究表明，患有1型糖尿病的患者经常经历称为糖尿病性酮症酸中毒的紧急情况[4]，通常不是肥胖。1型糖尿病（T1D）中的肥胖症历史并不常见，现在正成为一个更普遍的问题[5，6]。一生，很大一部分T1D患者会出现肥胖。近年来，这种情况更为普遍，患病率在2.8％至37.1％之间[7]。
选择性丁酸从二氧化碳及其在微生物电气合成细胞中升级到丁醇的产生
微生物电气合成（MES）是一种有前途的碳利用技术，但是低价值的产品（即乙酸或甲烷）和高电力需求需求阻碍其工业采用。在这项研究中，低欧姆耐药性为15.7 m u m 2的电气有效的MES细胞在喂养批处理模式下以固定态进行了galva，这是高CO 2和H 2可用性的交替时期。这促进了乙酸和乙醇的产生，最终触发了选择性（碳为基础的78％）丁酸通过链伸长产生。以1.0或1.5 mA CM 2的施加电流为14.5 g m 2 d 1，为megasphaera sp。钥匙链拉长播放器。与含有富集群落的天主解的第二个细胞接种，导致丁酸产生的速率与以前的细胞相同，但滞后相降低了82％。此外，在阴极室中打断CO 2喂食并设置一个1.7 E 1.8 ATM的常数pH 2，触发了pH低于4.8的pH，触发了溶解剂丁醇的产生。有效的细胞设计导致平均细胞电压为2.6 e 2.8 V，尽管库仑（Coulombic efiencies）限于O 2和H 2的交叉，但产生了34.6 kWh el Kg 1的电能需求，即34.6 kWh el kg 1的丁酸1。总而言之，这项研究揭示了从CO 2获得能量良好的丁酸产生的最佳工作条件，并提出了一种将其进一步升级为有价值的丁醇的策略。©2023作者。由Elsevier B.V.代表中国环境科学研究所，中国环境科学学院出版。这是CC BY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）下的开放访问文章。
超低电压生物电压忆阻器的最新进展
由模拟大脑生物电信息处理的忆阻器构建的神经形态系统可能会克服传统计算架构的限制。然而，仅靠功能模拟可能仍无法实现生物计算的所有优点，生物计算使用 50-120 mV 的动作电位，至少比传统电子设备中的信号幅度低 10 倍，以实现非凡的功率效率和有效的功能集成。因此，将忆阻器中的功能电压降低到这种生物幅度可以促进神经形态工程和生物模拟集成。本综述旨在及时更新这一新兴方向的努力和进展，涵盖设备材料成分、性能、工作机制和潜在应用等方面。