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廣東以色列理工學(xué)院一研究成果在在國際專(zhuān)業(yè)期刊發(fā)表

發(fā)布時(shí)間:2024-02-28 作者:焦小新 來(lái)源:中國教育新聞網(wǎng)

中國教育新聞網(wǎng)訊(記者 焦小新)近日,廣東以色列理工學(xué)院王燕副教授(共同通訊作者)課題組在《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances 2024, 10, eadj5389)上發(fā)表題為“A 10-micrometer-thick nanomesh-reinforced gas-permeable hydrogel skin sensor for long-term electrophysiological monitoring”的論文,對疾病的早期發(fā)現及治療具有重要意義。

論文截圖

皮膚生物電子的長(cháng)時(shí)連續人體健康監測功能為及時(shí)疾病預防、篩查、診斷和治療提供了有效途徑,對于個(gè)性化健康醫療具有重要意義。水凝膠作為一類(lèi)含有高水分的交聯(lián)聚合物,由于其與生物組織的相似性以及在電學(xué)、力學(xué)和生物功能工程方面的多樣性,已經(jīng)在皮膚生物電子領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。水凝膠皮膚生物電子器件在健康相關(guān)應用領(lǐng)域表現出巨大潛力,如人體健康監測、人機界面、精準治療等。然而,制備薄韌、透氣、能夠自粘附于人體皮膚實(shí)現長(cháng)期日常使用 (>1 周) 的水凝膠傳感器仍具挑戰。

該論文研發(fā)了一種10微米厚的納米網(wǎng)格增強型透氣水凝膠皮膚傳感器,它能在人體日常生活條件下自粘附于人體皮膚,并實(shí)現連續8天高質(zhì)量電生理信號監測,標志著(zhù)水凝膠皮膚傳感器從厚重缺乏透氣性的外形尺寸特征演化到透氣薄韌,對疾病的早期發(fā)現及治療具有重要意義。

該研究包括兩個(gè)關(guān)鍵步驟:首先,設計明膠熱敏相變水凝膠材料;其次,通過(guò)納米網(wǎng)格增強結構實(shí)現超薄韌特性。由此得到水凝膠皮膚電極厚度低至10微米,并表現出優(yōu)異機械魯棒性、皮膚粘附性、透氣性和抗失水性能。為了展現其在疾病早期發(fā)現及治療方面的應用,課題組展示了在日常穿戴條件下該水凝膠電極對人體心電圖、肌電圖、運動(dòng)傳導速度、眼電圖、腦電圖、聽(tīng)覺(jué)腦干反應、視覺(jué)誘發(fā)電位等信號的高保真長(cháng)期連續監測。

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