传统的表皮生物电子器件通常与自然皮肤表面不太吻合，容易受到运动伪影的干扰，原因是尺寸不兼容、附着力不足、依从性不理想，而且通常需要复杂的制造和高昂的成本。
近日，中山大学周建华教授，哈佛大学Xingcai Zhang , 广东省农业科学院果树研究所Hong-qi Xia提出了原位形成水凝胶电极或电子器件(ISF-HEs)，它可以在弯曲的生物表面上建立高度共形的界面，而不需要辅助粘连。
文章要点
1）ISF-HEs还拥有与人体皮肤(≈0.02 k pa−1)相当的良好弹性和柔软顺应性，可以稳定地保持与变形皮肤的同步运动。因此，所制备的ISF-HEs能够准确地监测人体的大小运动，具有响应时间短(≈180 ms)、良好的生物兼容性和优异的性能。
2）如此获得的无间隙水凝胶电极-皮肤界面实现了超低界面阻抗（≈50 KΩ），几乎比商业Ag|AgCl电极以及其他报道的干和湿电极低一个数量级，而不考虑内在的微障碍(皱纹、毛发)和皮肤变形干扰。因此，ISF-HEs可以采集高质量的心电图和表面肌电图（sEMG）信号，具有高信噪比（SNR ≈ 32.04 dB），降低信号串扰，并最大限度地减少运动伪影干扰。同时监测人体运动和sEMG信号也已经用于一般的运动状态评估，例如奥运会的射击比赛。
所制备的ISF-HEs可以被认为是常规电极的补充/替代，用于经皮无创监测健康和运动状态的多功能生理信号。
参考文献
Hao Tang, et al, In Situ Forming Epidermal Bioelectronics for Daily Monitoring and Comprehensive Exercise, ACS Nano, 2022
DOI: 10.1021/acsnano.2c03414
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c03414
