柔性可穿戴傳感貼片能夠連續(xù)監(jiān)測人體物理信號(hào)和生化標(biāo)志物，在健康狀況長期監(jiān)測和疾病及時(shí)診斷方面發(fā)揮著日益重要的作用。汗液中含有多種生物標(biāo)志物，可直接或間接反映人體健康狀況。例如，汗液中的多巴胺和乳酸是神經(jīng)遞質(zhì)和組織氧化的關(guān)鍵生化指標(biāo)。目前，有機(jī)酶是汗液生物標(biāo)志物檢測中常用的生物識(shí)別單元，具有高靈敏度和選擇性。然而復(fù)雜環(huán)境下的不穩(wěn)定特性限制了其廣泛使用。同時(shí)，為了檢測多參量物理信號(hào)和生物標(biāo)志物，需要將多種傳感單元集成到有限的區(qū)域中，這不可避免地增加了柔性傳感貼片的整體模量和傳感單元復(fù)雜性。此外，環(huán)境溫度是影響汗液生物標(biāo)志物的定量檢測的重要因素，因此建立溫度校準(zhǔn)系統(tǒng)對確保分析結(jié)果的精確性至關(guān)重要。
電子科技大學(xué)材料與能源學(xué)院柔性電子團(tuán)隊(duì)林媛教授課題組姚光提出了一種以無機(jī)Co3O4/碳纖維為傳感功能單元的柔性無酶汗液傳感貼片，利用不用的檢測手段實(shí)現(xiàn)了多巴胺和乳酸兩種生化信號(hào)的同時(shí)監(jiān)測。此外，基于柔性溫度傳感器進(jìn)行了傳感信號(hào)校正，構(gòu)建了物理生化混合信號(hào)無線監(jiān)測系統(tǒng)。相關(guān)成果以“Non-enzyme, temperature calibrating, and bioactive fiber-based flexible sensors for dopamine and lactic acid detection”為題發(fā)表在國際期刊《Advanced Fiber Materials》上。電子科技大學(xué)柔性電子團(tuán)隊(duì)博士生謝茂雯為第一作者，林媛、姚光、潘泰松為共同通訊作者，該工作得到了國家自然科學(xué)基金、四川省科技廳、西藏自治區(qū)科技廳基金等項(xiàng)目的支持。
通過與微型無線電化學(xué)測試系統(tǒng)的進(jìn)一步結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了溫度校準(zhǔn)下汗液成分實(shí)時(shí)無線監(jiān)測，建立了多巴胺和乳酸傳感器的溫度（25-45℃）校正模型，揭示了生物標(biāo)志物濃度、溫度和電流密度之間的相關(guān)性（圖3）。溫度校準(zhǔn)的柔性無酶傳感貼片展現(xiàn)了在物理生化信號(hào)監(jiān)測和健康管理領(lǐng)域的巨大潛力，為皮膚傳感貼片在復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用拓展了新的可能性。
面向國家科技發(fā)展的重大需求和人民生命健康，電子科技大學(xué)柔性電子團(tuán)隊(duì)林媛教授課題組姚光及合作者已制備多種應(yīng)用于健康監(jiān)測、組織修復(fù)、神經(jīng)/器官功能障礙調(diào)控的可延展柔性診療電子器件及原型系統(tǒng)，近年相關(guān)成果以第一/通訊作者先后發(fā)表在Nature Communications（2篇）、Science Advances、PNAS、ACS Nano（2篇）、Advanced Fiber Materials、IEEE Electron Device Letters（3篇）等國際期刊上。柔性診療電子技術(shù)的快速發(fā)展為相關(guān)疾病的早期診斷和及時(shí)干預(yù)提供了新的可能性，有望顯著改變未來醫(yī)療保健的方式，為健康管理提供更為全面和有效的解決方案。
論文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42765-023-00351-y#Sec15
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