中外大学联合研发多功能超薄隐形眼镜传感系统 检测精度更灵敏

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由于新冠病毒疫情的巨大影响,加上其他疾病或慢性健康风险,极大地促进了生物电子和医疗设备的发展和应用,用于实时监测和诊断健康状况。在这些设备中,智能隐形眼镜因其能够直接监测生理和环境信息而受到广泛关注。配备了高灵敏度传感器的智能隐形眼镜将为一种非侵入性方法提供可能性,以连续检测眼泪中的生物标志物。它们还可以配备专用集成电路芯片,以进一步丰富其获取、处理和传输生理特性的功能,管理疾病和健康风险,并最终促进健康和福祉。尽管付出了巨大的努力,以前的演示仍然需要多步骤集成过程,检测灵敏度和机械生物相容性有限。

 

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近日,来自萨里大学、国家物理实验室(NPL)、哈佛大学、中国科技大学、浙江大学宁波研究院等单位的研究人员开发了一套多功能超薄隐形眼镜传感系统。传感器系统包括一个用于接收光学信息、成像和视觉辅助的光电探测器、一个用于诊断潜在角膜疾病的温度传感器和一个用于直接从泪液监测葡萄糖水平的葡萄糖传感器。

领导这项研究的萨里大学高级技术研究所(ATI)储能和生物电子学讲师、英国国家物理实验室(NPL)高级研究科学家赵云龙博士说,“这些结果不仅为制造先进的智能隐形眼镜提供了一种新颖且易于制造的方法,而且为物联网、人机界面等多功能电子产品的设计提供了新的视角。”赵博士补充道,“我们基于超薄晶体管的蛇形网传感器系统和制造策略允许为了进一步结合其他功能组件,例如用于电生理学的电极阵列、用于无线通信的天线以及用于未来活体探索和实际应用的功率模块,例如薄膜电池和酶生物燃料电池。我们在ATI、萨里大学和NPL的研究团队目前正致力于这些领域。”

“与传统的智能隐形眼镜不同的是,我们的超薄传感器层可以直接安装在隐形眼镜上,并保持与眼泪的直接接触,具有组装简单、检测灵敏度高、生物相容性好、机械稳定性好、不干扰眨眼和视力等优点。”本研究的第一作者、现任哈佛大学博士后郭士奇博士说。

这种带有场效应晶体管的多功能隐形眼镜能够提供来自眼睛的多种信号,这些信号可以与先进的数据分析算法相结合,为用户提供个性化、精确的医疗分析。这类研究将成为宁波研究院的主要研究方向之一。

萨里大学(University of Surrey)的ATI主任拉维?席尔瓦(Ravi Silva)教授表示:“这种创新性的工作符合我们研究所的使命,它旨在应对能源、医疗保健、信息技术、可持续技术以及更广泛的与“生活质量”相关的技术方面的重大挑战。”

这篇研究论文“基于多功能超薄MoS2晶体管的集成隐形眼镜传感器系统”已经发表在Matter上。

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