科學(xué)家利用多孔硅酮打造出能呼吸的可穿戴生物傳感器

發(fā)布：cyqdesign 2020-09-16 17:17 閱讀：1099

據(jù)外媒報(bào)道，可以戴在皮膚上的生物傳感器有望帶來(lái)一些令人興奮的可能性，因?yàn)樗锌赡芤砸环N非侵入性的方式監(jiān)測(cè)佩戴者的日常健康乃至血糖或壓力水平等情況。來(lái)自賓漢姆頓大學(xué)的科學(xué)家們?nèi)〉昧艘豁?xiàng)突破性進(jìn)展，他們使這種設(shè)備佩戴起來(lái)更舒適并產(chǎn)生更加清晰的信號(hào)，另外，它還采用了一種新型多孔硅酮，這種硅酮可以蒸發(fā)汗液。

據(jù)悉，研究人員使用了一種被稱為聚二甲基硅氧烷(PDMS)的硅酮作為他們的出發(fā)點(diǎn)，這種材料因其生物相容性和柔韌性經(jīng)常在生物傳感器開(kāi)發(fā)中被運(yùn)用。然而，這種固體無(wú)孔材料所不能提供的是透氣性，而這可能會(huì)在幾個(gè)方面造成問(wèn)題。

研究論文作者M(jìn)atthew Brown表示：“在運(yùn)動(dòng)監(jiān)控中，如果你的皮膚上有一個(gè)設(shè)備，汗水就會(huì)在該設(shè)備下積聚。而這可能會(huì)導(dǎo)致炎癥和持續(xù)監(jiān)測(cè)應(yīng)用中出現(xiàn)不準(zhǔn)確性�！�

Brown和他的同事們能通過(guò)靜電紡絲技術(shù)制造出多孔PDMS，在這種技術(shù)中，液體首先能通過(guò)電場(chǎng)將其分解成微小的纖維。這種生產(chǎn)方法導(dǎo)致了一種新材料的產(chǎn)生，這種材料在機(jī)械測(cè)試中的表現(xiàn)類似于人類表皮的膠原蛋白和彈性纖維，并與此同時(shí)還提供了使其能粘在人類皮膚上的粘性特性。

研究小組通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)測(cè)試了多孔PDMS的性能并證實(shí)了其在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可以讓汗液蒸發(fā)并始終保持高分辨率信號(hào)。與之一起測(cè)試的無(wú)孔PDMS則無(wú)法做到讓汗液蒸發(fā)，于是由此產(chǎn)生的信號(hào)其分辨率自然要更低。

除了汗液之外，多孔材料還允許小分子和氣體通過(guò)。根據(jù)研究小組的說(shuō)法，這意味著它可以跟人體組織結(jié)合從而開(kāi)辟一系列可能性，包括傷口愈合、氧氣和二氧化碳監(jiān)測(cè)甚至是植入人體細(xì)胞的可植入設(shè)備。

相關(guān)研究報(bào)告已發(fā)表在《Advanced Materials Technology》上。

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