我國科學家設(shè)計一種可用于智能人機界面和光熱療法的表皮傳感器

隨著人工智能的蓬勃發(fā)展，柔性可穿戴設(shè)備有望革新個人健康管理的格局，帶來顛覆性的變化?；趯щ娝z的表皮傳感器憑借其柔軟度、組織相似性、3D仿生結(jié)構(gòu)和可調(diào)導電通道等優(yōu)勢，在智能電子皮膚、多功能假肢、人體運動監(jiān)測和智能診療等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應用前景。然而，要實現(xiàn)兼具高靈敏度、寬傳感范圍和可靠的循環(huán)穩(wěn)定性，以及出色的抗腫脹能力，同時用于進一步智能按需光熱治療的近紅外光觸發(fā)解離和藥物釋放的超靈敏人機界面水凝膠表皮傳感器，仍然是一個挑戰(zhàn)。近期，北京化工大學研究團隊通過將MXene納米片網(wǎng)絡(luò)巧妙地引入到包含低熔點瓊脂糖和聚乙烯醇的水凝膠網(wǎng)絡(luò)中，制備了柔性多功能MXene水凝膠表皮傳感器。研究成果發(fā)表在《Advanced Functional Materials》期刊，論文的標題“Flexible Antiswelling Photothermal-Therapy MXene Hydrogel-Based Epidermal Sensor for Intelligent Human–Machine Interfacing”。

該研究團隊制備的柔性多功能MXene水凝膠表皮傳感器具有高靈敏度、寬傳感范圍（350%應變）和可靠的重復性，可以靈敏地監(jiān)測各種人體生理信號（如肘部彎曲、手指彎曲、吞咽和腕脈搏）和細微的電生理信號，為康復運動和心血管/肌肉相關(guān)疾病提供重要的診斷信息。此外，水凝膠表現(xiàn)出優(yōu)異的抗腫脹能力，可以避免因過度腫脹而擴大傷口，進一步實現(xiàn)可靠的傷口治療。研究人員還證明它具有良好的生物相容性和穩(wěn)定的光熱性能，可用于醫(yī)療監(jiān)護后的智能光熱治療；同時，在長時間的近紅外光照射下，通過溫度敏感的低熔點瓊脂轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z狀態(tài)，水凝膠中發(fā)生部分解離，使得傳感器軟化部分解離并按需釋放載藥，實現(xiàn)殺菌和促進創(chuàng)面愈合功能。

該研究提出的傳感器不僅可用于智能人機界面，還具有超靈敏的醫(yī)療保健傳感性能和及時治療的潛能，有望改變?nèi)藱C交互和智能診療的個性化醫(yī)療保健格局。

注：此研究成果摘自《Advanced Functional Materials》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點和立場，僅供參考。

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