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廈門大學侯旭教授/帝國理工大學李明博士、Eduardo Saiz教授《Device》：防汗生物電子皮膚傳感器
2023-06-28  來源：高分子科技

  近日，廈門大學侯旭教授課題組與英國帝國理工大學李明博士、Eduardo Saiz教授合作在Cell新子刊《Device》上發(fā)表題為“Sweat-resistant bioelectronic skin sensor”的研究論文，通過構(gòu)筑液基材料用于抗汗生物電子皮膚，不僅能在干燥、油性和出汗的環(huán)境下穩(wěn)定監(jiān)測電生理信號，提供疾病風險預警，而且在極端環(huán)境下也可以進行人機交互。


  生物電子皮膚傳感器為高強度運動下診斷和預測相關疾病提供了更多機會。然而，大多數(shù)皮膚傳感器在潮濕的生理環(huán)境中會因失效而脫落，這嚴重限制了其應用；诖耍芯繄F隊報告了一種基于液基材料對生物電信號和運動監(jiān)測具有高靈敏度的防汗生物電子皮膚傳感器。這種傳感器不僅對干燥、油性和出汗的人體皮膚具有很強的附著力，而且具有穩(wěn)定、靈敏的電信號響應特性。此外，高拉伸性、即時自愈、防潮和抗凍特性意味著液基材料可應用于可穿戴防汗生物電子傳感器在復雜條件下進行人機交互，可監(jiān)測不同場景下的微小運動或劇烈運動下的電生理信號，并提供疾病風險預警，為可穿戴電子傳感器的設計提供了新的可能。如圖1示意性所示，與傳統(tǒng)BSS（在干燥皮膚上的粘附力較弱，在出汗條件下容易脫落相比，SRBSS在干燥條件下保持穩(wěn)定的粘附力，并且在出汗條件下也保持穩(wěn)定。優(yōu)異的性能確保SRBSS可用于身體信號傳感和報警過程。 


圖1：防汗生物電子皮膚傳感器（SRBSS）的設計和原理 


圖2：SRBSS的抗凍性、拉伸性、導電性和長期穩(wěn)定性。 


圖3：SRBSS的自愈和粘附性能。 


圖4：SRBSS的體外抗菌活性、皮膚致敏性以及細胞毒性和溶血率。


圖5：SRBSS作為生物電電極的傳感應用，各種情況下的心電信號采集及相關報警系統(tǒng)。


  帝國理工學院李明博士和廈門大學化學化工學院博士生李維軍為論文共同第一作者兼通訊作者，廈門大學化學化工學院侯旭教授為論文共同通訊作者。該研究工作獲得了國家自然科學基金（52025132、21975209、21621091、22021001和22121001）、國家重點研發(fā)計劃（2018YFA0209500）、福建省國家科學基金（2022J02059）、中央高；究蒲袠I(yè)務費（20720220085）、"111計劃"（B17027和B16029）、嘉庚創(chuàng)新實驗室科技項目（RD2022070601）和英國EPSRC未來制造中心項目（MAPP，EP/P006566）等資助和支持。


  文章鏈接：https://www.cell.com/device/fulltext/S2666-9986(23)00006-6

  課題組主頁：http://xuhougroup.xmu.edu.cn/

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（責任編輯：xu）
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