cookieOptions = {...}; .章魚啓發的可穿戴感測器:有望應用於醫療領域 ! - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

3S MARKET

2020年8月14日 星期五

Octopus genome: Suckers and smarts



來源:环球创新智慧


附著於皮膚的可穿戴電子設備,已成為健康感測器技術領域的新興研究趨勢之一。



可穿戴感測器採用「電離子透入療法」使身體出汗,然後測量其中的酒精含量,發送至用戶的手機。(圖片來源: 美國化學學會)

此類可穿戴設備不僅可監測心率、體表溫度、血氧水平、運動量及其他生理參數,還能監測與炎症,甚至胰島素有關的重要生理指標。

可穿戴設備採集的數據與資訊,不僅有助於病人,即時瞭解健康和醫療狀況,還能在某些疾病發作之前作出預警,或在疾病發作時,讓病人得到即時的醫療照顧。

可穿戴的呼吸監測器(圖片來源:Josh Kim / 加州大學歐文分校)

透過汗液監測人體健康狀況的手環(圖片來源:加州大學伯克利分校)

監測並治療糖尿病的石墨烯腕帶(圖片來源:Hui Won Yun / 首爾大學)

監測心率、呼吸、肌肉運動等健康數據的電子皮膚(圖片來源:大邱慶北科學技術院)

監測皮膚深處的動脈血壓的超音波貼片(圖片來源:Chonghe Wang/《自然生物醫學工程》)

但是,長期以來,尋找將可穿戴設備,貼合到皮膚上的最佳方法,一直是一項挑戰。

創新
近日,韓國的一支科研團隊報告稱,他們受章魚吸盤啓發,開發出一種基於石墨烯、有吸附力的生物感測器。其研究成果,發表在《美國化學會應用材料與接口(ACS Applied Materials & Interfaces)》期刊上。


(圖片來源:參考資料【1】)

技術
一個真正有效的可穿戴感測器,必須是柔軟的,而且可以完全貼合到潮濕和乾燥的皮膚上,讓用戶保持舒適的體驗。因此,基底(感知成分所依附的材料)的選擇非常關鍵。

機織紗是一種普遍使用的基底,但它有時會與皮膚接觸得不完全,特別是在皮膚上毛髮濃密的時候。普通的紗線也容易受到潮濕環境的影響。

在水下時,粘合劑會失去其粘合力在乾燥環境中,粘合劑又太粘,以至於撕下的時候會讓人感到疼痛。為了克服這些挑戰,方昌玄(Changhyun Pang)、崔長松(Changsoon Choi)以及同事們,開發出一種低成本的石墨烯基感測器。該感測器具有類似紗線的基底,該基底採用章魚般的吸盤吸附到皮膚上。

章鱼(圖片來源:維基百科)

研究人員們將氧化石墨烯,塗覆到彈性聚氨酯與滌綸織物上,並浸泡在L-抗壞血酸中,以幫助導電,同時保持其強度和彈性。在那裡,他們添加了一層石墨烯塗層和PDMS薄膜,以形成從織物到皮膚的導電路徑。最終,他們將吸盤般的微型圖案蝕刻到薄膜上。

價值
該感測器可以在潮濕和乾燥的環境下,大範圍地檢測壓力與運動。研究人員稱,該器件也能監測一系列人體活動,包括心電圖信號、脈搏和語言模式,因此有望應用於醫療領域。256190628


0 意見: