超薄單晶硅全向應變傳感器-用于軟組織生物力學植入/可穿戴檢測
監測軟組織生物力學在生物醫學研究和疾病的臨床治療中具有重要意義。一個重要的焦點是生物集成應變計，它可以在多個方向上跟蹤具有變形表面的目標組織的時間依賴性力學。現有的方法提供了有限的靈敏度系數，適合在準靜態條件下在特定方向上進行傳感。
近日，復旦大學宋恩名/梅永豐&大連理工大學李銳&北京大學韓夢迪團隊設計了一種可植入/可穿戴應變計，該應變計集成了多個超薄單晶硅基傳感器，排列在不同的方向上，以可拉伸的形式動態監測方向角度敏感的應變。作者通過實驗和計算建立了工作原理，并建立了能夠在全向尺度上確定應變強度和方向的理論系統。
可穿戴評估范圍從心臟脈搏到眼球內眼壓監測。該裝置可評估活體大鼠心肌梗死及缺氧時的心臟疾患，定位與梗死相關的病理方向，其設計有可能成為運行穩定的生物可降解植入物。這些發現為監測復雜動態生物力學的裝置提供了臨床意義。
圖1 用于軟組織生物力學監測的超薄單晶硅納米帶（Si-NR）全向應變計（OSG）裝置
圖2 基于Si – NR的OSG器件的傳感特性
圖3 基于Si – NR的OSG器件的可生物降解、可拉伸和生物相容性
圖4 可穿戴設備在人體和動物模型機械生理監測中的應用
圖5 體內心臟機械生理監測
原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp8804
來源：柔性傳感器
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