美研究人員開發(fā)出可實(shí)時(shí)監(jiān)測傷口愈合狀態(tài)的高性能電子皮膚

據(jù)報(bào)道，受皮膚可拉伸特性的啟發(fā)，紐約州立大學(xué)賓厄姆頓大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出允許用戶進(jìn)行長期、實(shí)時(shí)監(jiān)測傷口愈合狀態(tài)的高性能電子皮膚。

賓厄姆頓大學(xué)博士生Matthew Brown說：“我們希望這些傳感器和工程技術(shù)的成就最終能促進(jìn)醫(yī)療保健應(yīng)用的進(jìn)步，并在疾病發(fā)展、傷口護(hù)理、整體健康、健康監(jiān)測等方面提供更好的定量解釋。”

生物傳感器是將生物元器件與理化探測器結(jié)合起來觀察和分析化學(xué)物質(zhì)及其在人體內(nèi)的反應(yīng)的分析裝置。傳統(tǒng)的生物傳感器技術(shù)雖然在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得了很大的進(jìn)步，但仍有不足之處需要克服和改進(jìn)來增強(qiáng)功能。

賓厄姆頓大學(xué)Intimately Bio-Integrated Biosensors實(shí)驗(yàn)室的研究人員開發(fā)了一種受皮膚啟發(fā)的開放式網(wǎng)狀機(jī)電傳感器，能夠監(jiān)測皮膚表面的乳酸和氧氣。

集成于紡織硅繃帶的傳感器

Brown談到：“我們致力于開發(fā)新一代平臺，使其能夠與生物組織（如皮膚、神經(jīng)和心臟組織）相結(jié)合?！痹谏镝t(yī)學(xué)工程系助理教授Ahyeon Koh、博士生Brown、碩士生Brandon Ashely和Youjoong Park的指導(dǎo)下，本科生Sally Kuan設(shè)計(jì)了一款類似于皮膚微結(jié)構(gòu)的傳感器。這款可穿戴式傳感器配備有黃金傳感器導(dǎo)線，能夠表現(xiàn)出與皮膚彈性相似的力學(xué)性能。

研究人員希望創(chuàng)造一種新的傳感器模式，與佩戴者身體無縫融合，最大限度地進(jìn)行身體分析，幫助理解化學(xué)和生理信息。

“對我們來講，這個(gè)話題很有趣。因?yàn)槲覀儗趯?shí)時(shí)、現(xiàn)場評估傷口愈合的研究進(jìn)展非常感興趣?！?Brown介紹，“乳酸和氧氣都是進(jìn)入傷口愈合階段的關(guān)鍵生物標(biāo)志物?！?/p>

他們希望未來的研究將利用這種皮膚傳感器的設(shè)計(jì)結(jié)合更多的生物標(biāo)記，創(chuàng)造更多的多功能傳感器，以幫助傷口愈合。他們希望看到這些傳感器被應(yīng)用到人體器官，更多地了解影響器官和人體的疾病。

Koh說：“生物模擬結(jié)構(gòu)的傳感器平臺允許生物組織和生物接口電子器件之間的自由傳質(zhì)。”因此，這種緊密結(jié)合的生物傳感系統(tǒng)能夠在對生物系統(tǒng)不產(chǎn)生影響的條件下或不引起炎癥反應(yīng)的情況下，確定關(guān)鍵的生化問題。

相關(guān)論文發(fā)表于《生物傳感器和生物電子學(xué)》雜志。