柔性可穿戴傳感貼片能夠連續(xù)監(jiān)測人體物理信號和生化標志物，在健康狀況長期監(jiān)測和疾病及時診斷方面發(fā)揮著日益重要的作用。汗液中含有多種生物標志物，可直接或間接反映人體健康狀況。例如，汗液中的多巴胺和乳酸是神經(jīng)遞質(zhì)和組織氧化的關鍵生化指標。目前，有機酶是汗液生物標志物檢測中常用的生物識別單元，具有高靈敏度和選擇性。然而復雜環(huán)境下的不穩(wěn)定特性限制了其廣泛使用。同時，為了檢測多參量物理信號和生物標志物，需要將多種傳感單元集成到有限的區(qū)域中，這不可避免地增加了柔性傳感貼片的整體模量和傳感單元復雜性。此外，環(huán)境溫度是影響汗液生物標志物的定量檢測的重要因素，因此建立溫度校準系統(tǒng)對確保分析結(jié)果的精確性至關重要。
電子科技大學材料與能源學院柔性電子團隊林媛教授課題組姚光提出了一種以無機Co3O4/碳纖維為傳感功能單元的柔性無酶汗液傳感貼片，利用不用的檢測手段實現(xiàn)了多巴胺和乳酸兩種生化信號的同時監(jiān)測。此外，基于柔性溫度傳感器進行了傳感信號校正，構(gòu)建了物理生化混合信號無線監(jiān)測系統(tǒng)。相關成果以“Non-enzyme, temperature calibrating, and bioactive fiber-based flexible sensors for dopamine and lactic acid detection”為題發(fā)表在國際期刊《Advanced Fiber Materials》上。電子科技大學柔性電子團隊博士生謝茂雯為第一作者，林媛、姚光、潘泰松為共同通訊作者，該工作得到了國家自然科學基金、四川省科技廳、西藏自治區(qū)科技廳基金等項目的支持。
通過與微型無線電化學測試系統(tǒng)的進一步結(jié)合，實現(xiàn)了溫度校準下汗液成分實時無線監(jiān)測，建立了多巴胺和乳酸傳感器的溫度（25-45℃）校正模型，揭示了生物標志物濃度、溫度和電流密度之間的相關性（圖3）。溫度校準的柔性無酶傳感貼片展現(xiàn)了在物理生化信號監(jiān)測和健康管理領域的巨大潛力，為皮膚傳感貼片在復雜環(huán)境中的應用拓展了新的可能性。
面向國家科技發(fā)展的重大需求和人民生命健康，電子科技大學柔性電子團隊林媛教授課題組姚光及合作者已制備多種應用于健康監(jiān)測、組織修復、神經(jīng)/器官功能障礙調(diào)控的可延展柔性診療電子器件及原型系統(tǒng)，近年相關成果以第一/通訊作者先后發(fā)表在Nature Communications（2篇）、Science Advances、PNAS、ACS Nano（2篇）、Advanced Fiber Materials、IEEE Electron Device Letters（3篇）等國際期刊上。柔性診療電子技術(shù)的快速發(fā)展為相關疾病的早期診斷和及時干預提供了新的可能性，有望顯著改變未來醫(yī)療保健的方式，為健康管理提供更為全面和有效的解決方案。
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