研究人员为可穿戴的生物传感器开发可渗透的微孔材料

用于医疗应用和日常健康监测的人类皮肤或安全使用的人体皮肤或安全使用的生物传感器越来越普遍。

找到合适的材料将传感器绑定在一起并将亚博网站下载其粘附到表面也是使这项技术更好的重要组成部分。纽约州立大学Binghamton University最近的一项研究提供了一种可能的解决方案,尤其是皮肤应用。

Matthew S. Brown是一个第四岁的博士学生,助理Ahyeon Koh在生物医学工程系中的Aweon Koh实验室,担任领先作者“电子ECM:用于先进生物集成的连续传感平台的可渗透的微孔弹性体,”发表于期刊先进的材料技术亚博网站下载

该研究利用聚二甲基硅氧烷(PDMS),由于其生物相容性和软机构,众多用于生物传感器的硅氧烷材料。它通常用作实心膜,无孔材料,这可能导致传感器透气性和汗液蒸发中的问题。

“在运动监测中,如果您的皮肤上有一个设备,汗水可以在该设备下积聚,”布朗说。“这可能引起炎症和在连续监测应用中的不准确性。

“例如,一种具有心电图(ECG)分析的一个实验表明,多孔PDMS允许在运动期间蒸发汗液,能够维持高分辨率信号。无孔PDM没有提供汗液易于蒸发的能力,锻炼后导致信号分辨率较低。

该团队通过静电纺丝创造了多孔PDMS材料,一种生产方法通过使用电力使纳米纤维制成。

在机械测试期间,研究人员发现,这种新材料表现得像人表皮的胶原蛋白和弹性纤维一样。该材料还能够用作电子设备的干粘合剂,以在皮肤上强烈层压,用于无粘合剂监测。与无孔PDMS薄膜相比,生物相容性和活力测试也显示出七天后的效果更好。

“您可以在各种应用中使用它,在那里您需要流体以被动地通过材料传输 - 例如汗水 - 易于通过设备蒸发”布朗说。

由于材料的可渗透结构能够进行生物流体,小分子和气体扩散,所以它可以与诸如皮肤,神经和心脏组织的软生物组织集成,应用部位的炎症降低。

在棕色看到的应用中是用于愈合长期的电子产品,慢性伤口;透气电子产品用于氧气和二氧化碳呼吸监测;将人类电池集成在可植入的电子设备中的设备;而实时,体外化学和生物监测。

KOH - 其最近的项目包括汗水辅助电池电量和生物监测 - 描述了多孔PDMS研究“我的研究的基石。”

“我的实验室非常兴趣开发超越可穿戴电子产品的生物共谋传感系统,”她说。“目前,技术已经进入了过去10年的耐用和灵活的设备。但我们总是想进一步发展,以创建可以在不可分割的系统中使用的传感器,这些系统不仅仅是皮肤。

“酸值也看到了这种多孔PDMS材料的可能性,在另一个研究中,她正在与电气和计算机工程系的塞考云崔副教授追求。她和Choi将它们的优势与柔软的生物电体化创造可伸展的纸张相结合,使我们能够为我们提供监测生理状态。

还为已发表的文件提供了贡献,是生物医学工程博士学位梅丽莎门多萨和Poorya Chavoshnejad,以及BME副教授Gretchen J. Mahler和Mir Jalil Razavi助理教授Mir Jalil Razavi从机械工程系。

来源:http://www.binghamton.edu

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