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刘楠老师ACS Nano文章介绍

发布时间: 2022-10-15  浏览次数:



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金沙威尼斯欢乐娱人城刘楠教授课题组在《ACS Nano》发文:一体化生物衍生透气且汗液稳定的MXene表皮电极用于肌肉诊疗

近年来,人们对健康检测、个性化治疗和人机界面的兴趣日益浓厚,这推动了可穿戴电子设备的研究。电子皮肤可以与人体紧密连接,为心脏、肌肉、大脑等健康监测、治疗以及便捷式地人机交互控制提供新的机遇。

肌肉疲劳是许多人都有过的一种常见肌肉疾病。它可分为急性疲劳和慢性疲劳。其中急性疲劳源于强烈的疲劳感,可通过快速、适当的诊断和治疗迅速缓解,而慢性疲劳是由疲劳积累引起的,持续数月,甚至会导致器质性疾病。准确定位触发点,及时提供恰当的治疗可以有效地阻止疲劳积累,缩短恢复时间

近日,金沙威尼斯欢乐娱人城刘楠教授团队开发出一种一体化生物衍生透气且汗液稳定的MXene表皮电极用于肌肉诊疗。该工作是以紫叶狼尾草为原料,通过化学刻蚀制备得到柔性多孔纤维素骨架。 然后负载MXene导电层,并在人工汗液中浸泡交联,得到多孔、高导电的MXene电极(图1)。由于草本植物的结构排列和MXene在汗液中的离子交联,该电极具有高透气性各种环境低且稳定的电极-皮肤界面阻抗。因此,该电极可以可靠地采集表皮电生理信号,如肌电图(EMG)、心电图(ECG)、眼电图(EOG)和脑电图(EEG)(图2)。此外,由于其良好的焦耳加热能力,电极表现出低压热疗效果。将电刺激、电热治疗和电生理传感器集成为一个系统实现一体化诊断和治疗,为肌肉疲劳的日常穿戴式诊疗提供了一种实用的方式(图3)。它还可以通过人机交互进行肌肉康复训练和假肢控制。

1 MXene电极的制备及应用展示

2 MXene电极用于电生理信号检测

 

3 MXene电极肌肉诊疗表征

相关工作以“An All-in-One, Bioderived, Air-Permeable, and Sweat-Stable MXene Epidermal Electrode for Muscle Theranostics”为题发表在ACS Nano上。文章第一作者是在读博士研究生宋德魁。该研究得到了北京市农林科学院侯新村研究员植物筛选方面的支持。该研究获得了国家自然科学基金委的资助。

原文链接:

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c07646 


 
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