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医疗监测系统信号质量或大幅提升
本文转自：健康报
用“乐高式”新接口组装柔性电子器件
医疗监测系统信号质量或大幅提升本报讯（记者 王潇雨 通讯员 刁雯蕙 王之康）中国科学院深圳先进技术研究院研究员刘志远与新加坡南洋理工大学陈晓东教授团队、美国斯坦福大学鲍哲南教授团队历时5年共同开发了一种柔性界面，可作为柔性电子器件通常所包含的柔性模块、刚性模块以及封装模块的通用接口，利用该界面，只需按压10秒钟，就可像拼“乐高积木”一样实现柔性电子器件的高效稳定组装。2月15日，国际期刊《自然》刊发了该研究相关论文。
“柔性电子器件大致可分为植入式和体表式两种，主要功能是采集应力信号、温度信号、生理电信号、超声信号、生物化学信号等生理数据，以监测人体健康状态。”刘志远说，这些柔性电子器件的基本模块可以分为3种：直接贴合人体的柔性传感模块，负责数据传输和运算的硅基微电子刚性模块，以及保护器件免受机械磨损和外部侵蚀的封装模块。3种模块的形状参数、材料性质、加工条件不同，往往要先分开制备，再通过导电胶组装在一起，构成不同功能的柔性电子器件。但导电胶在模块的接口处很容易变形、断裂，导致接口不稳定，甚至严重影响整个器件的拉伸性和信号传导质量。
课题组研究人员姜颖说：“我们曾经把研发的柔性电子器件放在大鼠体内，想长期监测它的动态生理信号，结果没几天，柔性传感模块本身没问题，接口却在大鼠跑动的过程中断掉了。”
刘志远几年前偶然发现，在特定制备条件下的一种柔性界面，具有电气与机械双重黏合特性。研究发现，这种柔性界面能够将不同功能的柔性传感器稳定地黏合在一起，但在柔性模块与刚性模块之间却很难。于是，他们将该界面制备在刚性模块上，让刚性模块能够高效连接另一个有该界面的柔性模块。
“这种方法的普适性很强，就像‘拼乐高’一样，任何带有该接口的模块，只要面对面按压在一起，就可以高效地组装在一起。”姜颖说。实验表明，采用新型接口的柔性电子器件能高精度、高保真、抗干扰地监测体内外不同器官，包括表皮、脑皮层、坐骨神经、腓骨肌肉、膀胱等，比起商用导电胶组装的系统信号质量大幅提升。
“不过，它在电导率、长期植入的生物相容性等方面存在一定的局限性。”刘志远表示，研究团队将从生物医学、分子动力学、有机合成等领域出发，继续研发下一代新型医疗器件的智能传感材料，应用于神经康复机器人及系统。
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快照生成时间：2023-02-22 08:45:09
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