柔性生物電極在日常健康監(jiān)測和輔助臨床醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。然而，人體皮膚的毛發(fā)、微結(jié)構(gòu)及彎曲界面會影響預(yù)成型電極與皮膚間的結(jié)合界面，導(dǎo)致電極與皮膚間存在明顯的間隙，從而影響生物電信號的采集質(zhì)量。因此，通過皮膚表面的原位成型，可以獲得與皮膚形成穩(wěn)定保形界面的生物電極，是解決該問題的一個重要途徑。
近期，東華大學(xué)纖維材料改性國家重點實驗室&材料科學(xué)與工程學(xué)院的朱美芳院士、潘紹武研究員等，共同研制了一種通過原位凝膠化在皮膚表面快速形成穩(wěn)定保形界面的生物電極。該電極利用絲素蛋白的構(gòu)象轉(zhuǎn)變，使電極前驅(qū)體溶液在皮膚上快速凝膠化形成生物電極 （OSF-SP），成功與毛發(fā)皮膚、不規(guī)則皮膚和生物組織形成良好的共形粘附界面 （圖1）？焖俪尚瓦^程所使用的凝膠劑由結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變劑和力學(xué)增強劑組成。其中，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變劑的主要成分是乙醇，通過調(diào)整乙醇含量來控制凝膠的形成時間；力學(xué)增強劑的主要成分為海藻酸鈉，通過調(diào)節(jié)海藻酸鈉的含量來調(diào)整生物電極的力學(xué)性能。
圖1. 生物電極的原位成型過程及機理，以及與組織的高度共形界面
圖2. 生物電極的生物相容性與保形接觸界面
圖3. 生物電極用于生物電信號采集
圖4. 生物電極用于人機交互
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202402608
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