改善面部健康狀況對于所有年齡段人群都具有重要意義。光動力是一種新興非侵入性技術(shù),利用光動力效應(yīng)可進行疾病診斷和治療。中國科學(xué)院力學(xué)研究所蘇業(yè)旺研究員團隊聯(lián)合中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所楊亞研究員團隊和大連理工大學(xué)工程力學(xué)系李銳教授團隊設(shè)計并制備了一種新型的光動力可拉伸電子面膜(SEFMPT),它集成了紅-藍(lán)-綠三色LED陣列,具備便攜、照度均勻和解放雙手等優(yōu)點,實現(xiàn)了皮膚抗衰老、痤瘡治療和皮膚美白等多重功能。該研究為光動力技術(shù)和可穿戴電子技術(shù)的發(fā)展提供了一種新思路,研究成果近期以“Stretchable electronic facial masks for photodynamic therapy”為題發(fā)表在國際期刊《納米能源》(Nano Energy)上。
作為一個對人臉進行光動力治療的平臺,SEFMPT(圖1)可以集成各類傳感器。作為演示,該研究將光動力功能組件(紅-藍(lán)-綠LED陣列)加以集成,用于傷口愈合、消炎和皮膚美白。為了使SEFMPT具有較高的力學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)性能,作者提出一種新穎的分片單面軟壓(PSSP)封裝技術(shù)(圖2)和一種非常規(guī)的加厚多層有機無機復(fù)合材料蛇形連線設(shè)計(圖3)。通過皮膚纖維細(xì)胞(HSF)實驗驗證了SEFMPT的治療效果(圖4),表明SEFMPT在皮膚治療方面具有巨大的潛力。該研究不僅具有重要的學(xué)術(shù)意義,而且具有良好的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用潛力。
圖4. SEFMPT三色光照射對皮膚護理的影響。紅光效應(yīng):a) MTT法測定HSFs活性;b) HSFs的ERK磷酸化水平;c) HSFs的流式細(xì)胞術(shù)分析;d)皮膚抓傷后的HSFs遷移。藍(lán)光效應(yīng):e-h) 初始菌落數(shù)分別為104、105、106和107下的痤瘡丙酸桿菌存活率。綠光效應(yīng):i) 酶標(biāo)儀測定的黑色素水平;j) 黑素細(xì)胞活力;k) 酪氨酸酶活性。l) 酪氨酸酶的表達(dá)。
本文通訊作者蘇業(yè)旺研究員于2015年從美國西北大學(xué)回到中科院力學(xué)所任職至今,一直致力于柔性結(jié)構(gòu)與器件力學(xué)研究。入選國家級青年人才計劃和中科院BR計劃,擔(dān)任中科院創(chuàng)新交叉團隊負(fù)責(zé)人(全院每年僅20個團隊入選);獲得2017年中國力學(xué)自然科學(xué)二等獎(2/3), 獲得2023年度“中國科學(xué)院優(yōu)秀導(dǎo)師”稱號;在PNAS、JMPS、Adv. Mat.、Nano Energy等高水平期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇,被SCI引用1萬余次;撰寫英文專著1本,書章2章;申請發(fā)明專利30余項,部分專利技術(shù)已實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化;研制的柔性傳感器應(yīng)用于火星工程等國家重大需求;主持了來自基金委、中科院、北京市、大型企業(yè)等多方面的研究課題,經(jīng)費充足。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.109407
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