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  柔性傳感器件的發展促進了實時原位人體健康監測裝置的實現，尤其是可植入體內的柔性應變傳感器，其與組織/器官的緊密結合可有效減少傳感器-組織界面的機械滑動，同時減少對生物活動的干擾。然而，柔性應變傳感器大多配有電源和信號線，不可避免地給使用過程帶來不便，甚至在第二次手術中更換電源時會造成潛在風險。盡管研究者們已經開發了基于電阻-電感-電容（RLC）系統的柔性應變傳感器，然而，由于在應變狀態下的電阻增加，RLC系統難以保持高質量（Q）因子，因而很難實現應變傳感過程中的穩定無線輸出。如何設計和開發具備無線無源傳感能力的超柔性應變傳感器是實現植入式生物力學監測急需解決的問題。

圖1 （a）基于磁性水凝膠的柔性應變傳感器；（b）不同磁顆粒濃度的磁性水凝膠照片；（c）磁基應變傳感器的工作原理與磁場模型示意圖。

圖3 （a）基于磁基應變傳感器的無線無源生物力學監測平臺；（b）（c）不同磁顆粒濃度傳感器監測的心肌搏動信號；（d）（e）不同心肌細胞濃度(A, B: 1×106 cells/cm²; C, D: 2×106 cells/cm²)產生的同步收縮信號；（f）（g）心肌細胞的藥物反應；（h）平臺對心肌細胞的長期監測結果

  該研究成果以“基于超軟、生物相容性磁性水凝膠的應變傳感器及其在無線無源生物力學監測的應用”（Ultrasoft and Biocompatible Magnetic Hydrogel-Based Strain Sensors for Wireless Passive Biomechanical Monitoring）為題，在國際權威期刊《ACS Nano》上在線發表。論文第一作者為西安交大生命學院博士生張淇，通訊作者為西安交通大學生命學院的張曉慧教授。該工作得到國家自然科學基金和國家重點研發計劃的支持。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.2c10404

  張曉慧教授主頁鏈接：https://gr.xjtu.edu.cn/en/web/xiaohuizhang/home