近日，浙江清華柔（róu）性電子技術研究院前沿研究（jiū）中心在國際（jì）柔性電子領域頂級期刊《npj Flexible Electronics》（npj 柔（róu）性電子）上發表了題為《Flexible inorganic bioelectronics》（柔性無機生物電子器件）的綜述文（wén）章。柔性無機生物電子器件突（tū）破了傳統剛性器件的物理（lǐ）形態，能夠實現（xiàn）對人體健康（kāng）信息的精準、連續采集，在人體健康監測與公（gōng）共衛生領域具有重要應用前景。文章聚焦柔性無機生物電子器件在人體生理信號，包括生理電信號、生物物理信號以及生物化學信號等健康監測領域的（de）最（zuì）新研（yán）究進展（zhǎn），係統討論了材料、力學結構與器件設計在推動柔性無機（jī）生物電子器件不斷（duàn）向前發展中所發揮的（de）重要作用（yòng），文章指出了柔性無機生物電子器件尚存在的挑戰，為柔性無機生物電子器（qì）件的進一步發展提供了重要指導。
圖1. 柔性生物電子器件貼附至人體不同（tóng）部位可采集的信號及相關應用
人體蘊含著與健康有關的各種各樣（yàng）的信號，這些（xiē）信號的精準、實時（shí）、連續（xù）與無創獲取在（zài）人體健康監測領域有著重要（yào）的應用價（jià）值，如生理（lǐ）電信號（hào）用於疾病診斷、人機接口與基礎神經科（kē）學研究；生物物理信號用於基礎健康信息診斷；生（shēng）物化學信號等（děng）用於精準（zhǔn）評估人體生理狀態等。而傳統（tǒng）的剛性生物器件與人體軟組織間存在（zài）著諸多不兼容，其帶來的缺點主要有：所獲取（qǔ）的生理信號質量低、無法（fǎ）實（shí）時和連續獲取信號、生物兼容性差等。柔性無機生物電子器件突破了傳統剛性器件的物理形態，可實現傳感單元與人（rén）體組織的完美兼容，極大促進了人機物三元融合，進一步拓展了生理信號（hào）在線監測在人體健康管理中的應用前景。
該綜述文章從（cóng）柔性無機生物電子器件與柔性有機電子器件的對比出發，簡要總結了柔性無機生物電（diàn）子（zǐ）器件的材料設計、結構優化以及與之匹（pǐ）配的加工製備（bèi）工藝，係統闡述（shù）了其在生物醫學（xué）工程中重要應用前景。文章將人體生理信號分為三大類：（1）生理電信（xìn）號，包括（kuò）頭皮腦電信號（EEG），皮層腦電信號（ECoG），外周神經電信號（hào），心電（EEG），肌電（EMG）和眼電（EOG）；（2）生物物理信號，包括人體的體溫、應變、壓力等信號用於基礎健康信息（xī）診斷；（3）生物（wù）化學信號，包括血糖，以（yǐ）及生物體液如汗液、間質液（yè）、唾液、眼液（yè）或尿液等；分（fèn）別討論了柔性無機生物電子器件（jiàn）在應用人體生理（lǐ）信號進行疾病監測（cè）與治療領域的重要（yào）研究進展。
圖2. 柔性無機（jī）生物電子器件示意（yì）圖，實現傳感單（dān）元與人體組織完美兼容，用於生（shēng）理（lǐ）電信號監測
圖（tú）3. 用於監測腸鳴音（生（shēng）物物理信號）的柔性聲學傳感器
圖（tú）4. 基於（yú）電化學雙通道（ETC）的血糖（生物化（huà）學信號）監測器件
最後，該綜述文章（zhāng）指出了現有柔性無機生物電子器件存在的挑戰（zhàn）與未來的（de）發展方向（xiàng），包括提高器件的集成化水平，設計（jì）監測與治療的閉環控製（zhì）係統，發展新型（xíng）的柔性可延展傳感單元、電路與（yǔ）電源係統，以及探索更多的生物醫學應用等。另外（wài），文章從工業化的角度重點指出了未來柔性生物（wù）電子器（qì）件需要解決大規模生產問題，同時建立相應產品的標準化評估方案（àn）。
浙（zhè）江（jiāng）清華柔性電子技術研究院是清華大學探索多學科交叉與校地合作新模式（shì）的試點，是浙（zhè）江省人民政府與清華大學共同打造的新型高（gāo）端科研機構，致力於研究柔（róu）性電子技術及其大（dà）規模製造（zào）中的關鍵科學問題和共性技（jì）術問題，探（tàn）索（suǒ）柔性電子（zǐ）技術在健康醫療、重大裝備、物聯網（wǎng）等領域的重要應用。
浙江清華柔性電子（zǐ）技術研究院助理（lǐ）研究員陳穎博（bó）士為文章的第一作者，馮雪教授是論文通訊作（zuò）者。該（gāi）項研究得（dé）到了國家重點基礎研究發展計劃（973計劃（huá））和國家自然科學（xué）基金的資助。
論文鏈（liàn）接：https://www.nature.com/articles/s41528-020-0065-1
