温州医科大学附属香山医院医学联合研究中心陈强教授等人在Science China Technological Sciences 2024年67卷第10期发表了题为“Adhesive Hydrogel Interface for Enhanced Epidermal Signal”的综述文章，该文章以增强界面黏附的角度综述了粘附性水凝胶增强表皮信号的方法、机理及其应用。
人体中的所有细胞都可以产生电信号，由此产生的生物电路在身体的发育、代谢、再生和生理功能中发挥着至关重要的作用。在现代医学中，这些电信号对临床诊断和疾病分析很重要，为患者的手术和重症监护提供了重要帮助。然而，迄今为止，用于人机交互的低效率侵入性接口一直占主导地位。这些由刚性电子材料制成的电极在植入体内时容易引起组织损伤，并且它们作为电极检测信号的分辨率低。最糟糕的是，这些植入的刚性电极会在体内引发排斥反应，甚至导致严重的免疫反应。
相比之下，水凝胶具有良好的生物相容性、降解性和可调节的机械性能等独特优势，更适合作为人类表皮信号的接收电极。然而，水凝胶和人体组织之间的界面会阻碍电信号从人体组织传输到水凝胶电子设备。特别是水凝胶与皮肤或头发之间形成的间隙会显著影响信号的传输。增加水凝胶电极的接触面积可以有效地提高信号强度和信噪比。然而，这种方法不可避免地会接收到相邻肌肉产生的信号。因此，探索如何使用固定面积的水凝胶电极来接收更高精度的信号是一个重要的问题。
该文以水凝胶与皮肤的界面为重点，讨论了粘附性水凝胶增强表皮信号的方法、机理及其应用。水凝胶由于优异的导电性和对皮肤的高度适应性特别适合于人机界面。然而，水凝胶和皮肤之间的间隙和低粘附性阻碍了高表皮信号的检测。该文通过引入减少界面间隙和增加界面粘附性的方法来解决这些挑战，从而能够开发具有增强分辨率和检测性能的基于水凝胶的表皮信号检测阵列。
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