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科技報導

科學家使用多孔有機矽製造出透氣的可穿戴生物傳感器



根據國外媒體的報導,可穿戴在皮膚上的生物傳感器有望帶來一些令人興奮的可能性,因為它可以通過無創方式監測穿戴者的日常健康狀況,甚至監測血糖或壓力水平。賓漢姆頓大學的科學家取得了突破。 他們使該設備佩戴起來更舒適,並產生更清晰的信號。 另外,它還使用了新型的多孔有機矽,這種有機矽可以使汗液蒸發。

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據報導,研究人員使用一種稱為聚二甲基矽氧烷(PDMS)的有機矽作為起始點。 這種材料由於其生物相容性和靈活性而經常用於生物傳感器開發。 然而,這種固體無孔材料不能提供的透氣性可能以多種方式引起問題。

研究論文的作者馬修·布朗(Matthew Brown)說:“在運動監測中,如果您的皮膚上有一個設備,汗水會積聚在該設備下。這可能導致炎症和連續監測應用中的誤差。”

布朗和他的同事們能夠通過靜電紡絲技術製造出多孔的PDMS,在這種技術中,液體可以首先被電場分解成細小的纖維。 這種生產方法導致了一種新材料的產生,該新材料在機械測試中的表現與人類表皮的膠原蛋白和彈性纖維相似,同時提供了可粘附於人類皮膚特徵的粘合性。

該研究小組通過一系列實驗測試了多孔PDMS的性能,並確認它可以在運動過程中蒸發汗液並始終保持高分辨率信號。 經過測試的無孔PDMS無法蒸發汗液,因此產生的信號自然具有較低的分辨率。

除汗外,多孔材料還允許小分子和氣體通過。 根據研究小組的說法,這意味著它可以與人體組織結合,從而開闢各種可能性,包括傷口癒合,氧氣和二氧化碳監測,甚至是植入人體細胞的可植入設備。

相關研究報告已發表在“先進材料技術”上。