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系统级可穿戴电子设备需要具有柔韧性,以确保与皮肤的保形接触,但它们还需要集成刚性和笨重的功能组件,以实现系统级功能。作为集成方法之一,折叠集成通过软刚区域分离提供了简化的处理和增强的功能,但到目前为止,它主要应用于电传感和刺激的模态。1月14日,韩国大邱庆北科学技术院的研究人员在《自然·通讯》提出了一种一种具有多种模式的无孔异质皮肤贴剂,它通过折叠结构将软区和应变稳健区分开,用于血流动力学和心血管监测,以及用于药物输送。
图1 用于同时监测和刺激的具有折叠结构的无孔异质贴片的示意图
图2 fMMD 的设计和机械性能
通过将多种模式(电、光学和化学)与折叠结构相结合,研究者们引入了一个统一的平台,从而实现了多路复用生物传感和按需药物输送。他们在 FPCB 上设计了功能分区的孤岛,通过蛇形互连连接。这种配置不仅确保了抗变形的稳健性,还允许集成各种组件,例如电源管理、通信模块、信号处理单元和药物加载室。通过折叠蛇形 FPCB 并在上下层之间引入应变隔离层,实现了应变稳健性。
图3 带蠕动泵送的按需给药装置的设计和操作
图5 用于实时多路复用监测和闭环操作的 fMMD 演示
该研究代表了可穿戴医疗保健技术的重大进步,提供了一个能够进行智能监测和干预的闭环平台。利用多路生物传感反馈,药物递送平台可以通过施用抗高血压药物(如硝普钠 (SNP))来适应有针对性的血压调节,从而提高其在管理心血管疾病方面的效用。它的潜在应用不仅限于心血管监测,还包括血糖、疼痛和各种慢性疾病的管理。
文章链接:
https://www.nature.com/articles/s41467-025-55951-6
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