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World File Search System参考电极
第十五届海峡两岸资讯技术研讨会
患有肌萎缩侧索硬化症 (ALS)、严重脑瘫、头部创伤、多发性硬化症和肌营养不良症的患者无法与外部环境进行交流（闭锁综合征）。一些研究小组试图为神经肌肉受损患者开发独立于周围神经和肌肉的新型交流技术。一种有前途的方法是使用神经电信号，例如脑电图 (EEG) 或皮层内的单元神经活动，这些信号源自人脑作为控制或通信信号。通过执行设计的任务，可以生成特定的脑信号模式来激活外部设备或表达用户意图。这种技术被称为“脑机接口 (BCI)”。在我们的实验室中，我们提出了一种基于稳态视觉诱发电位 (SSVEP) 的脑机接口 (BCI)。我们仅使用一个放置在 Oz 位置的 EEG 电极，参考国际 EEG 10-20 系统，参考电极位于右乳突。由发光二极管 (LED) 或液晶显示器 (LCD) 中相位标记闪光引起的 SSVEP 被实时识别，以便控制计算机光标、遥控汽车、多媒体设备、键盘输入系统等。准确性和信息
使用阻抗和非线性频率响应
这项研究通过将其动态行为系统地与两个其他实验性细胞设置进行比较，对18650锂电池的阴极和阳极进行了深入分析：（i）在三电极设置和（ii）对称性阴极和ANODODE和ANODODE和ANODE细胞中进行全细胞。该分析涉及将细胞进行电化学阻抗光谱，放松时间的分布以及不同电荷处的非线性频率响应分析。我们的发现突出了分析所有三个设置中电极的重要性。在电极分辨细胞中还观察到了全细胞的阻抗和非线性频率响应特征。对称细胞表现出更强的阻抗和非线性响应，但它们允许识别单个细胞的贡献，而没有由参考电极引起的电感回路的伪像。可以清楚地识别通过不同细胞设置，阴极和阳极过程及其各自的特征频率之间的非线性信号和特征峰。©2024作者。由IOP Publishing Limited代表电化学学会出版。这是根据Creative Commons Attribution 4.0许可（CC by，http://creativecommons.org/licenses/ by/4.0/）分发的开放式访问文章，如果原始工作适当地引用了原始作品，则可以在任何媒介中不受限制地重复使用工作。[doi：10.1149/1945-7111/ad5ef9]
生物传感器和生物电子学
用于汗水分析的可穿戴设备的开发在过去的两次中已经显着增长，这是锻炼过程中对运动员健康的主要重点。这些方法的主要挑战之一是在1小时以内对汗水进行持续监测。这是设计通过设计一个分析平台来解决的主要挑战，该平台结合了电位测量传感器的高性能和由塑料织物制成的流体结构，并将其与多路复用的可穿戴设备相结合。该平台包括对硅上生产的离子敏感晶体管（ISFET），量身定制的固态参考电极以及集成到类似斑块的聚合物底物中的温度传感器，以及在连续流向传感器区域的连续毛细管下轻松收集和驱动样品的组件。用于测量pH，钠和钾离子的ISFET传感器在人工汗液溶液中充分表征，提供可重复且稳定的反应。然后，通过将85分钟连续运动期间记录的ISFET响应与使用商业离子选择性电极（ISES）测量的浓度值进行比较，在某些时间收集的样品中，评估了对汗水中的生物标记物与可穿戴平台的实时和连续监测。开发的感应平台构成了对生物标志物的持续监测，并促进了对目标生物标志物浓度水平的各种实际工作条件（例如循环功率和皮肤温度）的影响的研究。
大脑计算机界面
英国研究人员卡顿（1）在1875年设法测量了兔子和猴子大脑中的自发电活动，1924年，德国神经精神病学家汉斯·伯格（Hans Berger）首次通过人头皮肤获得了贝伊（Bey）的电记录。汉斯·伯杰（Hans Berger）于1929年发表了这项研究（2）。Hans Berger在第一批记录中定义了Alpha（8-13 Hz）和Beta（15-30 Hz）的波，并将此电气记录称为“脑电图”（EEG）。大脑中的神经细胞与电连接相互通信，并且在获取细胞记录时，可以测量突触后的抑制剂，退出器突触电位后出口并最终导致动作电位。当有效电极连接到头骨上并作为第二电极中的参考电极连接时，测量该电极下神经细胞的所有电气集体活性。这些记录在大脑头皮上拍摄的记录是不正确的复杂信号。这些信号取决于人类的瞬时大脑活动，时间，频率和拓扑差异。汉斯·伯格（Hans Berger）表明，即使在第一次记录期间，枕骨闭嘴，大脑的视觉区域，阿尔法波也有所增加。在Alpha和Beta波之后，1936年，Walter（3）定义了Delta（0.5-3.5 Hz）和TETA（4-7 Hz）波，所有频带在1938年被命名为Gamma波（4）。今天，在许多书籍中，这些频带已成为任务说明
谷物作物中的基因组编辑：概述
最多研究的离子检测设备是离子敏感的场效应晶体管（ISFET）。ISFET架构基于常规的场效应晶体管结构，在该结构中，将电解质解放置在栅极（命名参考电极）和绝缘体之间。[6–8] ISFET基于硅技术，在该技术中，电解质与通道之间的直接接触是不可能的。最近，使用基于金属氧化物，石墨烯和有机导体的新兴技术通过去除绝缘层来开发ISFET结构。[9–11]电解质溶液和半导体通道之间的直接接触导致工作电压较低和灵敏度提高。在各种技术方法中，由于其比较优势，有机物受到了极大的关注。有机物可以在低温下处理，柔软导致与生物组织的机械兼容性，支持混合的离子电导传导率，并且可以对其性能进行化学调整以靶向特定的应用要求。专注于生物电子应用，有机物提供的其他基本特征是水性环境中的稳定性，并且在晶体管体系结构中使用时，已经证明了设备操作远低于1 V。[11–16]后一种特征对于避免电解很重要。在电气门控有机晶体管中，晶体管的通道通过电解质与栅极接触。[20]，因为整个电影的整体参与[17]在这种配置中，有机通道材料可以对电解质离子不可渗透或渗透。在以前的操作方式中，在栅极/电解质和元素/通道界面上形成了纳米厚的“电气双层”（EDL）。电解质/通道EDL以≈1÷10μfcm-2的顺序提供电容值，从而导致子伏电压操作。[18,19]在后一种操作模式下，有机半导体可渗透到电解质上，从而产生了有机电化学晶体管（OECTS）的类别。
2025简历
混合超级电容器（SC）是锂离子电池的有希望的替代品，可以在电解质中使用氧化还原活性添加剂设计，同时维护常规的超级电容器电极[1]。通过静电纺丝合成的碳纳米纤维（CNF）由于其1D结构而脱颖而出，作为高性能电极材料，它提供了高表面积，均匀的孔隙率，均匀的孔隙率，增强的柔韧性和有效的电子传输[2]。这项研究评估了源自电纺丝多丙烯酸（P-CNF）和聚丙烯硝基/聚（B-CNF）纤维的CNF的电化学性能，在含有酸性的氧化还原电解液中测试了含有酸性的氧化还原电解液（HQ-HQ-HQ-HQ）（HQ-HQ）（HQ-HQ）;总部在1 mol ll⁻⁻h so₄）和没有总部的对照电解质中（H so so so; 1 mol l l⁻h h so₄）。CNF表现出均匀的细丝形态，如扫描电子显微镜（SEM）图像所揭示的那样（图1a-b），高表面积为399平方米（p-cnf）和426平方米g⁻见（b-cnf），通过n₂吸附/解吸分析确定。使用三电极构型（CNF作为电极和AG/AGCL作为参考电极）在Swagelok型细胞中进行电化学测试，并进行了Galvanostatic荷兰/放电（GCD）测量。图1c显示了在不同电流密度下B-CNF的GCD曲线，揭示了由HQ的氧化还原反应引起的高原出现。这显着影响了特定的电容值（图1d），与常规的CNF相比，氧化还原电解质中的CNF要高得多。在hq-h so中，B-CNF实现了最佳的电化学性能，在10 a g⁻⁻时达到428.7 f g g⁻见和304.5 f g⁻见，在50 a g⁻。这些发现突出了CNF与基于HQ的氧化还原电解质的出色兼容性，为开发可持续，薄且灵活的高性能储能系统提供了可行的策略。
甲基苯丙胺的连续治疗促进4
图1。斑马鱼心电图设置和代表性的心电图数字。（a）主要图描述了ECG记录过程中斑马鱼和电极的一般布局。工作电极以绿色显示，并接触胸腔。参考电极以黄色显示，尾巴附近的接触。此电极设置与右侧的框图中概述的仪器连接，在该框图上，信号被处理并显示在笔记本电脑上。插图在记录过程中仔细观察了电极在斑马鱼上的位置。（b）使用自定义MATLAB软件的标记波形的ECG信号处理的表示。顶部显示橙色原始信号，而底部显示蓝色处理的信号。（c）这些ECG信号数字是根据未处理的（对照，n = 6）和甲基处理（治疗，n = 8）的鱼类处理的，在基线，第1周和研究的第2周中采集。在每个图的第一个周期上，将ECG波形（PQRST）标记为标记。这些数字表明，与无治疗相比，在研究期间，甲基甲基治疗在研究期间的心率显着降低。此外，经过甲基甲虫处理的斑马鱼表现出更为明显的心律失常，如跨越心动过心的蓝色支架所表明的那样。请注意，虽然对照鱼也表现出轻度的心律失常，但甲基处理的鱼中的发生更为明显。所示的图表示记录的3秒。比例尺描绘1秒。波形显示如下：洋红= p;绿色= q;蓝色= r;橙色= S;红色= t波的结尾。（d）这些数字是通过平均每个记录中的所有ECG段来产生的，从而推断ECG波形以确定T波。为所有波形标记了RR和QT间隔，并且计算出的QTC间隔显示在每个图的右上方。与未处理的（对照，n = 6）和甲基治疗（治疗，n = 8）鱼之间的鱼类相比，经过处理的鱼类在实验的整个过程中逐渐降低QTC，这可能是由于心脏速率降低（被描述为增加的RR间隔）。
脑电图在大脑和行为研究方面的百年应用
脑电图 (EEG) 是一种非侵入性神经成像技术，用于通过放置在头皮上的电极记录大脑的电活动。记录的信号，即脑电图（缩写为 EEG），是皮质神经元群（沿皮质柱排列的锥体细胞）中同步突触活动的产物。每个电极位置的电压波动反映了活动电极和参考电极之间的差分测量值，该差分测量值被放大并记录为 EEG 轨迹。这些电变化可以以高时间分辨率捕获，从而为了解亚毫秒范围内大脑活动的时间过程提供了一个窗口。EEG 在临床环境中被证明特别有用，因为某些异常的大脑功能病例会引起相对一致的 EEG 模式，这些模式可以被检测到。定量 EEG (qEEG) 促进了此类应用，定量 EEG 是应用数学技术提取 EEG 轨迹的数值特征以支持信号解释。 EEG 轨迹是癫痫的典型测试，可用于识别睡眠问题、确定大脑是活着还是死亡，或探测某些意识障碍。视觉诱发电位已用于诊断多发性硬化症（一种导致脱髓鞘的疾病），听觉诱发电位可检测新生儿的听力异常。通过将信号锁定在响应或外部刺激上并对多次试验的信号取平均值，可以提取与引起它的感觉、运动或认知事件特定相关的神经活动。这种技术经常用于监测整个发育过程中的大脑成熟度、精神疾病以及检查行为和药物治疗后的神经变化的研究。在学术研究中，EEG 通过对信号取平均值以及最近的单次试验分析，已被广泛用于探索与认知处理相关的基本问题，包括注意力、情绪、记忆和决策的研究。由于便携性和低成本，EEG 越来越多地用于现实环境、社区和其他神经成像工具过于昂贵或后勤不切实际的环境。利用 EEG 的商业应用也在不断增加，使大脑监测可供公众使用。它与人工智能、虚拟和增强现实等其他技术的结合，为与数字和物理世界的互动创造了新的可能性。脑机接口 (BCI) 的进展表明，EEG 可用于控制假肢和通信设备、提供神经反馈训练和促进身体康复。
脑电图在大脑和行为研究方面的百年应用
脑电图 (EEG) 是一种非侵入性神经成像技术，用于通过放置在头皮上的电极记录大脑的电活动。记录的信号，即脑电图（缩写为 EEG），是皮质神经元群（沿皮质柱排列的锥体细胞）中同步突触活动的产物。每个电极位置的电压波动反映了活动电极和参考电极之间的差分测量值，该差分测量值被放大并记录为 EEG 轨迹。这些电变化可以以高时间分辨率捕获，从而为了解亚毫秒范围内大脑活动的时间过程提供了一个窗口。EEG 在临床环境中被证明特别有用，因为某些异常的大脑功能病例会引起相对一致的 EEG 模式，这些模式可以被检测到。定量 EEG (qEEG) 促进了此类应用，定量 EEG 是应用数学技术提取 EEG 轨迹的数值特征以支持信号解释。 EEG 轨迹是癫痫的典型测试，可用于识别睡眠问题、确定大脑是活着还是死亡，或探测某些意识障碍。视觉诱发电位已用于诊断多发性硬化症（一种导致脱髓鞘的疾病），听觉诱发电位可检测新生儿的听力异常。通过将信号锁定在响应或外部刺激上并对多次试验的信号取平均值，可以提取与引起它的感觉、运动或认知事件特定相关的神经活动。这种技术经常用于监测整个发育过程中的大脑成熟度、精神疾病以及检查行为和药物治疗后的神经变化的研究。在学术研究中，EEG 通过对信号取平均值以及最近的单次试验分析，已被广泛用于探索与认知处理相关的基本问题，包括注意力、情绪、记忆和决策的研究。由于便携性和低成本，EEG 越来越多地用于现实环境、社区和其他神经成像工具过于昂贵或后勤不切实际的环境。利用 EEG 的商业应用也在不断增加，使大脑监测可供公众使用。它与人工智能、虚拟和增强现实等其他技术的结合，为与数字和物理世界的互动创造了新的可能性。脑机接口 (BCI) 的进展表明，EEG 可用于控制假肢和通信设备、提供神经反馈训练和促进身体康复。
生物传感器的应用是什么
生物传感器由于其众多好处，包括低成本，快速响应和高灵敏度，变得越来越有价值。要开发创新的生物传感器，除了常规专业之外，还需要跨学科的工作。本文提供了生物传感器的概述，并探讨了其工作原理和应用程序。生物传感器通过产生与分析物的吸收成正比的信号来测量生物学或化学反应。“生物传感器”一词是“生物”和“传感器”的组合。它由换能器和生物元素（例如酶或抗体）组成，该酶或抗体与分析物相互作用并产生电信号。生物传感器用于各种应用，包括疾病监测，药物发现，污染物检测等。生物传感器的设计通常包括分析物，生物感受器，换能器，电子设备和显示等组件。生物传感器使用信号转导将生物学变化作为电信号，结合了传感器和生物传感元件。这包括具有信号调节单元（SCU），微控制器/处理器和显示单元的电子电路。生物传感器分类为诸如在声音振动原理上工作的压电传感器等类型，并在机械施加时会产生电信号。这些传感器将机械振动更改为比例电信号。另一种类型是电化学传感器，它们在探测面上覆盖着生物分子，响应检测到的化合物并产生电信号。电化学传感器使用不同的传感器，例如安培，障碍物和电位计量学，将化学数据更改为可测量的信号。光学生物传感器涉及光纤，这些光纤检测基于吸收，散射或荧光等光特性的传感元件。这些传感器使用抗体，抗原，核酸，受体，组织和全细胞等生物学材料产生与分析物浓度成比例的信号。光学生物传感器提供实时，无标签和直接检测具有益处，较小的成本，敏感性和高特异性的化学和生物学物质。高级概念，例如微电子，MEMS，分子生物学，纳米或微技术，生物技术和化学，用于实施新的光学生物传感器。此外，生物传感器可以与微控制器连接，以监测由化学变化或不当储存条件引起的食物污染。使用生物传感器来监测食品质量并预防食物传播疾病食物传播疾病是由病毒和细菌引起的，导致几种类型的食物传播疾病。为了防止这种情况，必须设计系统以识别食品质量和新鲜度。该系统利用电气传感器和生物传感器，生物传感器在检测食品样品中的细菌污染中起关键作用。系统使用湿度，温度和光传感器等传感器监视食物。高温可以增加食物变质的风险，而高湿度水平可能会影响某些类型的食物的质量。食物阈值值设置为确定何时宠坏食物，考虑到湿度，温度和光线等因素。光在保存食物质量方面起着至关重要的作用，因为光线不足会导致变质。该系统还检查了从食物中发出的气体以检测变质的水平。使用气体传感器测量气体水平的数量，并转换为模拟值以在物联网平台上显示。所提出的系统由几个组件组成，包括电源单元（PSU），Wi-Fi调制解调器，Arduino微控制器，光依赖性电阻器（LDR），气体传感器，数字温度和湿度传感器（DTH11）和液晶显示器（LCDS）。Arduino Uno板使用带有14个数字I/O引脚，6个PWM输出和6个模拟输入的Microchip Atmega328p微控制器。该系统利用物联网来监视影响食物存储的环境因素，从而实现任何设备的实时数据传输。ESP8266模块连接到Arduino板和Wi-Fi路由器，在字符LCD上显示传感器数据。传感器测量温度（0-50°C）和相对湿度（20-95％），每两秒钟将数据传输到Internet。系统将传感器数据收集并将其转换为字符串，然后将其显示在LCD上。生物传感器的特征包括选择性，可重复性，稳定性，灵敏度和线性性。选择性使其可以在污染物中感知特定的分析物。可重现性可确保重复实验中的一致响应。线性表示响应直线信号的精度。稳定性受环境因素的影响，而灵敏度决定了检测到的分析物的最小量。生物传感器提供了快速，连续的测量，校准的最小试剂要求，快速响应时间以及检测非极性分子的能力。它可以通过将生物学信号转换为电子测量来检测人体内部危险的生物学剂或化学物质。这项技术负担得起，精确，小，生物相容性和可靠。但是，生物传感器的局限性，包括对某些目标的敏感性相对较差，提供了半定量或定性结果。增强检测极限需要进一步发展。放大生物信号的努力集中在增强其力量上。生物传感器的应用包括医疗测试，检测病原体以及通过追踪气体或污染物来监测水质。它们也用于生物浮雕技术，安全系统以及跟踪人体中的葡萄糖水平。此外，在农业和生物技术中应用生物传感器连续监测化学特性。在食品工业中，他们检测抗生素，农药，维生素和脂肪酸的水平。生物传感器是生物分析系统，通过将其信号转换为可计算的响应来识别生物样品。这些传感器是可以分析生物样品以识别其结构，组成和功能的强大设备。他们通过将生物信号转换为电响应来做到这一点。生物识别传感器是[插入定义或链接]。在医学和健康领域，生物传感器在检测生物学信号中发挥了重要作用。本教程将探讨生物传感器的概念，其工作原理，不同类型和常见应用。更深入研究之前，让我们回顾一下传感器的基础知识。传感器是一种检测体温或光强度等物理量变化并将其转换为可测量数量的设备。例如，根据环境光强度，光依赖性电阻（LDR）改变其电阻。同样，生物传感器将生物信号转换为电信号。本质上，生物传感器是一种分析装置，可检测生物学过程的变化并将其转化为电信号。在我们通过本教程前进时，必须了解生物信号的概念。生物传感器将生物传感元件与换能器结合在一起，以将数据转换为电信号。该系统由带有信号调节单元，处理器或微控制器的电子电路和显示单元组成。简化的框图显示了重要组件，包括用于信号调节的放大器和过滤器。生物传感器的原理涉及使用酶作为生物材料。一种电酶方法将酶通过换能器转化为电信号，通常通过氧化酶。此过程改变了生物材料的pH，影响了与测得的酶有关的酶的当前承载能力。传感器的输出是一个电信号，可以是电流或电压，具体取决于所使用的酶的类型。如果是电流，则需要使用基于操作AMP的转换器将其转换为等效电压。然后将所得的电压信号放大并通过低通RC滤波器过滤，以删除高频噪声。输出模拟信号表示要测量的生物学数量，可以直接显示或传递给微控制器进行数字转换。生物传感器的一个常见示例是糖仪，它通过在测试带上收集样品并将其转换为电信号来测量血糖水平。为了分析葡萄糖水平，传感器使用电酶方法，其中葡萄糖的氧化发生在含有触发和参考电极的测试带上。应用血液时，化学反应会产生与葡萄糖浓度成比例的电流。血糖仪具有处理器，转换器，放大器，过滤器和显示单元。生物传感器分为两组：用于实施分析或转导方法中的生物元素。常见的生物学元素包括DNA，酶，抗体，微生物，组织和细胞受体。生物传感器也可以根据所使用的转导类型进行分类：基于质量的，光学和电化学。基于质量的生物传感器包括压电生物传感器，它们将机械振动转换为电信号。生物分子附着在压电传感器的表面上。电化学生物传感器使用探测表面，其感应分子反应产生与测量量成比例的电信号。可以使用各种换能器，例如电位测量，安培计量学和受损。光学生物传感器利用光纤来检测由于折射率变化而引起的光吸收，散射或荧光等光特性的变化。例如，与金属层结合的抗体会导致培养基折射率的变化。注意：原始文本已维护，并且没有对其内容进行重大更改。光学生物传感器具有非电信性质，使它们能够通过改变光波长在单层上分析多个元素。生物传感器在1950年代初期开发以来，生物传感器在医学，临床分析和健康监测方面至关重要。他们提供了比基于实验室的设备的几个优点：尺寸小，低成本，快速效果和易用性。生物传感器还发现了在工业加工，农业，食品加工，污染控制等领域的应用。关键领域包括医学，临床诊断，环境监测，工业过程，食品工业和农业实践。在医学和诊断中，生物传感器用于监测葡萄糖水平和乳酸，商业生物传感器在自我监测的血糖中流行。这些设备提供未稀释的样品，以获得准确的结果和可重复使用的传感器，以改善患者护理。通过监测细菌和细胞培养，这有助于最大程度地降低成本和风险。环境监测是生物传感器的另一个重要应用，尤其是在水污染检测中具有很大优势。生物传感器可以检测硝酸盐和磷酸盐，有助于对抗地下水污染并确保安全的饮用水质量。在工业应用中，生物传感器用于监测乳制品，酒精生产和类似行业的发酵过程。食品工业还利用生物传感器来测量碳水化合物，酸，酒精和其他物质来控制食品质量。一些常见的例子包括葡萄酒，啤酒，酸奶，软饮料等。最后，农业在各种实践中使用生物传感器，例如作物管理，土壤分析和动物健康监测。农药通常是农业环境中的重要工具，主要用于检测其存在。