劉楠ACS Nano:一體化生物衍生、透氣且汗液穩定的MXene表皮電極用于肌肉診療

近年來 , 人們對健康檢測、個性化治療和人機界面的興趣日益濃厚 , 這推動了可穿戴設備的研究 。 電子皮膚可以與人體緊密連接 , 為監測肌肉和認知功能、眼睛和心臟健康以及假肢控制提供新的機遇 。 并且可穿戴電極材料還可以進行電刺激和電熱理療 , 達到治療神經系統疾病的效果 。
肌肉疲勞是許多人都有過的一種常見的肌肉疾病 。 它可分為急性疲勞和慢性疲勞 。 其中急性疲勞源于強烈的疲勞感 , 可通過快速、適當的診斷和治療迅速緩解 , 而慢性疲勞是由疲勞積累引起的 , 持續數月 , 甚至會導致器質性疾病 。 準確定位觸發點 , 及時提供恰當的治療可以有效地阻止疲勞積累 , 縮短恢復時間 。
劉楠ACS Nano:一體化生物衍生、透氣且汗液穩定的MXene表皮電極用于肌肉診療
文章圖片
近日 , 北京師范大學化學學院劉楠教授團隊開發出一種一體化 , 生物衍生 , 透氣且汗液穩定的MXene表皮電極用于肌肉診療 。 相關工作以“AnAll-in-One,Bioderived,Air-Permeable,andSweat-StableMXeneEpidermalElectrodeforMuscleTheranostics”為題發表在ACSNano上 。 文章第一作者是在讀博士研究生宋德魁 。 該研究得到了北京市農林科學院侯新村研究員植物篩選方面的支持 。 該研究獲得了國家自然科學基金委的資助 。
該工作是以紫葉狼尾草為原料 , 通過化學刻蝕制備得到柔性多孔纖維素骨架 。 然后負載MXene導電層 , 并在人工汗液中浸泡交聯 , 得到多孔、高導電的MXene電極(圖1 , 2) 。 由于草本植物的結構排列和MXene在汗液中的離子交聯 , 該電極具有高透氣性和各種環境下低且穩定的電極-皮膚界面阻抗(圖3) 。 因此 , 該電極可以可靠地采集表皮電生理信號 , 如肌電圖(EMG)、心電圖(ECG)、眼電圖(EOG)和腦電圖(EEG)(圖4) 。 此外 , 由于其良好的焦耳加熱能力 , MBE表現出低壓熱療 。 將電刺激、電熱治療和電生理傳感器集成為一個系統 , 可實現一體化診斷和治療 , 為肌肉疲勞的日常穿戴式診療提供了一種實用的方式(圖5) 。 它還可以通過人機交互進行肌肉康復訓練和假肢控制(圖6) 。
劉楠ACS Nano:一體化生物衍生、透氣且汗液穩定的MXene表皮電極用于肌肉診療
文章圖片
圖1MXene電極的制備及應用展示
劉楠ACS Nano:一體化生物衍生、透氣且汗液穩定的MXene表皮電極用于肌肉診療
文章圖片
圖2MXene電極的形貌和化學組成表征
劉楠ACS Nano:一體化生物衍生、透氣且汗液穩定的MXene表皮電極用于肌肉診療
文章圖片
圖3MXene電極的透氣性和穩定性表征
劉楠ACS Nano:一體化生物衍生、透氣且汗液穩定的MXene表皮電極用于肌肉診療
文章圖片
圖4MXene電極用于電生理信號檢測 。
劉楠ACS Nano:一體化生物衍生、透氣且汗液穩定的MXene表皮電極用于肌肉診療
文章圖片
圖5MXene電極肌肉診療表征
劉楠ACS Nano:一體化生物衍生、透氣且汗液穩定的MXene表皮電極用于肌肉診療
文章圖片
圖6MXene電極陣列用于假肢控制與康復訓練 。
SG-2022第九屆深圳國際智能服裝服飾產業大會
—服裝服飾產業的功能化 , 智能化轉型升級之路
時間:11月18—19日地點:深圳
一、大會概況
深圳是我國的“時尚之都”、“科技之城” , 聚集了全國高端服裝服飾品牌及生產企業 , 深圳時尚產業經歷多次轉型升級后 , 正在向技術高端化、創意多元化、產品時尚化、品牌國際化方向發展 , SG智能服裝大會堅持以“服裝與科技的結合”為辦會方向 , 聚焦智能服裝服飾發展的關鍵共性問題 , 探討智能服裝服飾產業發展趨勢和解決融合之道 , 展示智能服裝服飾領域最新成果、前沿技術和最新產品 , 推動行業應用和消費普及 , 搭建智能服裝服飾的創新合作平臺、國際交流平臺和成果展示平臺 , 匯聚全球要素資源 , 切實把SG2022智能服裝服飾產業大會辦成全球智能服裝服飾領域規格最高、規模最大、影響力最強的頂級峰會 。