热敏响应的动态湿粘性表皮接口用于运动坚固的多重化汗水生物感应
Zhifan Zhang1, Hao Zhang1, Lingyu Wang1
1Tianjin Key Laboratory of Life and Health Detection, Life and Health Intelligent Research Institute, Tianjin University of Technology, Tianjin, 300384, PR China.
Biosensors & bioelectronics
|September 8, 2025
概括
这项研究介绍了一种具有独特适应性聚合物接口的新型可穿戴汗液传感器. 这项创新确保了可靠的实时健康监测,通过在体力活动和水分补充期间保持稳定的粘附.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可穿戴技术可穿戴技术
背景情况:
- 可穿戴的汗液传感器可以通过多重生物标志物分析进行非侵入性健康监测.
- 在皮肤接口处的慢性水化会导致粘合剂脱层,导致信号损失并限制临床可靠性.
研究的目的:
- 为可穿戴汗液传感器开发一种热力学适应性聚合物接口,以克服粘附挑战.
- 为了提高连续,实时的汗水生物标志物检测的临床可靠性.
主要方法:
- 设计了一种聚合物接口,其中使用了以鱼为灵感的catechol部分,疏水性烯酸盐和N-isopropylacrylamide,以获得热响应.
- 开发了一种湿粘多电极 (WAME) 汗液传感器系统,将动态粘合剂与灵活的多电极阵列集成在一起.
- 证明了温度依赖的粘附性,在生理温度下保持粘附性,在LCST (~32°C) 以下减弱.
主要成果:
- 在强烈的体力活动期间,WAME系统能够连续实时多重检测pH,Na+,K+和乳酸.
- 热敏接口保持了强大的皮肤附着和信号稳定性,适应运动和水分.
- 实现可靠的粘附和信号完整性,克服了表皮电子中的粘附可靠性二分法.
结论:
- 开发的热敏接口显著提高了可穿戴汗液传感器的可靠性,用于长期监测.
- 这项技术为先进的可穿戴生物传感平台的临床翻译铺平了道路.
- WAME系统提供了一个有前途的解决方案,用于在体力炼期间进行持续的非侵入性健康诊断.
