长期健康监测使用的可穿戴技术面临来自汗水的挑战,包括细菌增殖、粘附性下降、信号质量恶化和用户不适。过多的汗水促进了细菌的定植,增加了感染风险,并可能影响生物标志物分析的准确性。
鉴于此,湘潭大学王秀锋、唐楷为团队设计了一款采用Zn-Al层状双氢氧化物(LDH)修饰,具有机械抗菌性能,同时保护皮肤微生物群的贴片。它结合了一种疏水性LDH织物,通过纳米刀效应机械消除细菌,以及一种激光雕刻的医用粘合剂,带有微孔,实现单向汗液传输。
本文亮点:
(1)创新的Janus贴片设计:开发了一种具有双面不同功能的贴片,一侧为疏水性LDH涂层织物,另一侧为激光雕刻的医用粘合剂,这种设计允许汗液单向传输,同时提供机械抗菌性能。
(2)机械抗菌而非化学抗菌:该贴片通过物理方式(纳米刀效应)机械消除细菌,而不是依赖于传统的离子释放或化学物质,这样可以减少对有益皮肤微生物群的破坏。
(3)汗液透过性和管理:贴片设计了单向汗液传输功能,能够有效地将汗液从皮肤传输到传感器,同时保持皮肤的干爽,提高了用户的舒适度。
(4)与汗液监测设备的无缝集成:该贴片可以与微流体纸基分析装置(uPADs)等汗液监测设备无缝配合,确保了100%的抗菌效果和准确的汗液分析。
(5)长期佩戴的舒适性和稳定性:贴片具有良好的机械柔韧性和粘附性,能够在各种机械变形(如弯曲、拉伸、按压)下保持完整和舒适。
图1 LDH改性棉织物(CF)的性能研究
图2 Janus贴片的表征
图3 LDH修饰贴片的抗菌性能及其机制
图4 LDH修饰Janus贴片在人体试验中的原位抗菌评估
总而言之,这篇文章介绍了一种创新的Janus贴片,它通过集成Zn-Al层状双氢氧化物(LDH)修饰的疏水性织物和激光雕刻的医用粘合剂,实现了汗液的单向传输和长期与出汗皮肤接触时的机械抗菌性能,同时保护了皮肤微生物群,为可穿戴健康监测设备提供了一种既舒适又准确的解决方案。
文章来源:
https://doi.org/10.1002/adfm.202416129