美伯克利分校和韓國KAIST先后公布柔性傳感器據(jù)說能檢測血氧

加利福尼亞大學(xué)伯克利分校開發(fā)的一種柔性傳感器可以大面積獲取皮膚、組織和器官的血氧水平圖譜。這種傳感器通過在一種柔性材料上印刷紅色OLED、近紅外OLED和有機(jī)光電二極管的交替陣列制成。

“當(dāng)你聽到血氧計(jì)這個詞的時候，你會立馬想到夾在手指上的那種傳感器，”伯克利分校的工程師亞西爾汗說，“我們希望新的血氧儀設(shè)計(jì)能夠與此分道揚(yáng)鑣，最終能變得輕巧，薄型并具有很好的柔韌性?！?/p>

指尖型血氧儀使用普通LED向皮膚照射紅色和近紅外光，然后檢測有多少光透過了手指。因?yàn)榧t色富氧血液對紅外線的吸收相對較多，而暗一些的貧氧血液則對紅色光的吸收更多，所以透射光的比率可以很好地顯示出血氧水平。

伯克利大學(xué)研究人員的設(shè)計(jì)基于對反射光的分析，據(jù)該大學(xué)的研究人員說，他們已經(jīng)證明可以使用這種方案跟蹤志愿者前額的血氧水平。作為對比驗(yàn)證，他們用這種方案測試了志愿者在空氣中的氧氣濃度逐漸降低時的血氧水平，結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)指尖血氧儀的讀數(shù)相吻合。

該傳感器通過在柔性材料上印刷有機(jī)光電探測器（頂部）、有機(jī)紅色和紅外LED（底部）制成。這項(xiàng)工作在美國國家科學(xué)院院刊上公開，它得到了英國OLED公司Cambridge Display Technology和Intel via Semiconductor Research Corporation Grant的部分支持。

韓KAIST研發(fā)出OLED-OPD結(jié)合的心律·血氧飽和傳感器

韓國科學(xué)技術(shù)院（KAIST）于11月12日宣布，電氣及電子工學(xué)部YuSeunghyup教授研究團(tuán)隊(duì)利用有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）和有機(jī)光電二極管（OPD）成功實(shí)現(xiàn)了超低耗電量的心律和血氧飽和傳感器。

心律·血氧飽和傳感器可顯示身體的健康狀態(tài)，目前的產(chǎn)品存在發(fā)光二極管（LED）光發(fā)散的限制和電池耗電量大使用時間短的限制。

在與同一學(xué)部的Yu hwaejun教授研究團(tuán)隊(duì)共同進(jìn)行的研究中，研究團(tuán)隊(duì)用OLED和OPD代替了LED，成功降低了電池耗電量，并提高了光發(fā)散效率。

研究團(tuán)隊(duì)為了解決問題，通過對不同的光源發(fā)光波長在皮膚上的光的傳播形態(tài)試驗(yàn)和皮膚模型模擬進(jìn)行了研究。最大化地利用有機(jī)元件便于實(shí)現(xiàn)自由形式的優(yōu)點(diǎn)，將OLED和OPD包圍成同心圓形態(tài)，從而制作出具備最優(yōu)結(jié)構(gòu)的柔性心律·血氧飽和傳感器，能夠有效感知皮膚全方位上分布的光。

通過此傳感器，即使用僅有約0.03mW平均耗電量也能測量心律和血氧飽和度。消耗的電量僅有將LED和PD配置為一列的商用傳感器所消耗電量的幾十分之一，非常之少。即使24小時運(yùn)轉(zhuǎn)消耗的電量也不到1mWh。

因?yàn)榫邆溆袡C(jī)元件具備的柔性元件在形態(tài)上的自由度，從智能手表到更小的無線耳機(jī)，智能戒指，人體貼附型的Patch等可穿戴設(shè)備上將能夠持續(xù)地追蹤生體信號。

Yu Seunghyup教授稱“身體信號的持續(xù)追蹤不僅能隨時檢測出健康上的異常信號，今后與大數(shù)據(jù)等相連接，可以用于了解這些生體信號的特征模型和疾病的相互關(guān)系等?！?/p>

本次研究在科學(xué)技術(shù)信息通信部韓國研究財(cái)團(tuán)-納米·材料原創(chuàng)技術(shù)開發(fā)事業(yè)及先導(dǎo)研究中心事業(yè)的支援下進(jìn)行，研究成果刊登在Science Advances雜志9日網(wǎng)絡(luò)版上，KAIST Lee Hyunwu博士為第一作者。