宾汉姆顿大学 人体皮肤结构
信用:维基百科 可穿戴在人体皮肤上或在体内安全使用的生物传感器在医疗应用和日常健康监测中越来越普遍
找到合适的材料将传感器粘合在一起，并将它们粘附在表面上，这也是使这项技术变得更好的一个重要部分
纽约州立大学宾厄姆顿大学最近的一项研究提供了一个可能的解决方案，特别是对于皮肤应用
马修·斯
布朗，四年级博士
D
生物医学工程系助理教授高永安实验室的学生，是发表在《先进材料技术》杂志上的“电子细胞外基质:用于先进生物集成连续传感平台的渗透性微孔弹性体”的主要作者
该研究使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)，一种因其生物相容性和软力学而在生物传感器中广泛使用的硅材料
它通常被用作固体薄膜，无孔材料，这可能导致传感器透气性和汗水蒸发的问题
布朗说:“在运动监测中，如果你的皮肤上有一个装置，汗液会在那个装置下积聚。”
“这可能会导致炎症以及连续监测应用中的不准确性
“例如，一项心电图分析实验表明，多孔PDMS允许运动期间汗水蒸发，能够保持高分辨率信号
无孔PDMS不具备汗液容易蒸发的能力，导致运动后信号分辨率较低
该团队通过静电纺丝制造了一种多孔PDMS材料，这是一种通过使用电力制造纳米纤维的生产方法
在机械测试中，研究人员发现这种新材料的作用类似于人体表皮的胶原蛋白和弹性纤维
这种材料还能够作为电子产品的干粘合剂，牢固地层压在皮肤上，实现无粘合剂监控
与无孔PDMS膜相比，生物相容性和生存力测试在使用7天后也显示出更好的结果
布朗说:“你可以在各种各样的应用中使用它，在这些应用中，你需要液体被动地通过物质传递——比如汗液——以便通过设备蒸发。”
因为该材料的可渗透结构能够进行生物流体、小分子和气体扩散，所以它可以与皮肤、神经和心脏组织等软组织生物组织结合，减少应用部位的炎症
布朗看到的应用包括治疗长期慢性伤口的电子设备；用于氧气和二氧化碳呼吸监测的可呼吸电子设备:将人体细胞整合到可植入电子设备中的设备；以及实时体外化学和生物监测
Koh最近的项目包括汗液辅助电池供电和生物监测，他将多孔PDMS研究描述为“我研究的基石”
" “我的实验室对开发超越可穿戴电子设备的生物集成传感系统非常感兴趣，”她说
“目前，在过去的10年里，技术不断进步，开发出了耐用且灵活的设备
但我们总是想走得更远，创造出可以用在不仅仅是皮肤上的更不可见的系统中的传感器
“Koh还看到了这种多孔PDMS材料在另一个研究领域的可能性，她正在与电子和计算机工程系的崔锡恩副教授进行这项研究
她和崔正在结合他们的优势，为软生物电子学创造可拉伸的纸张，使我们能够监测生理状态
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