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基础医学院高典教授课题组在Chemical Engineering Journal发表重要研究成果

作者:时间:2024-05-10访问量:
摄影 单位

本网讯(基础医学院) 近日,基础医学院高典教授与江西科技师范大学卢宝阳教授等研究人员合作,在中科院一区TOP期刊(IF: 15.1)Chemical Engineering Journal发表题为“A reusable, healable, and biocompatible PEDOT:PSS hydrogel-based electrical bioadhesive interface for high-resolution electromyography monitoring and time–frequency analysis”的重要研究工作。该研究首次基于动态非共价相互作用原理设计并制备了基于PEDOT:PSS的高性能、可重复使用的肌电记录贴片(EMP),为疾病的电生理信号监测提供了重要的便捷、低廉和高重复性选择。

作为生物电子设备与生物组织之间最理想的界面,导电生物粘附界面(EBI)在软性生物电子学、可穿戴设备和电生理信号监测等各种医疗应用中具有重要潜力。然而,当前的大多数EBI都是一次性产品,缺乏可重复粘附和自我修复性能,从而阻碍了实际应用。基础医学院高典教授课题组和江西科技师范大学等科研团队合作,将动态非共价相互作用增强剂聚多巴胺(PDA)和导电聚合物PEDOT:PSS引入到粘附水凝胶基质聚丙烯酰胺(PAM)中,开发出一种可重复使用、可自愈合的EBI。该EBI展现出引人注目的整体电学和机械性能,包括高导电性、组织样的杨氏模量、低界面阻抗特性;在皮肤上呈现了优异的粘附强度、高保留率和高自修复效率,以及在HDF-a和HaCaT细胞模型中呈现了优异的生物相容性。

研究团队进一步制备了基于EBI的可重复使用的肌电记录贴片(EMP)。可重复使用的EMP具有更高的信噪比,远远优于商用电极,在200次粘附/脱落循环后保持非常稳定的SNR,比商用电极高3.8倍,同时展示了优越的肌电图信号记录能力,在多个循环中具有更高分辨率的时频分布特性,优于商用电极。总的来说,可重复使用的EMP不仅为可重复使用的EBI提供了设计概念,而且在健康监测和临床诊断方面提供了重要潜在应用价值。

在本研究中,基础医学院研究生权子怡为该文的共同第一作者,基础医学院高典教授、东华理工大学徐景坤教授、江西科技师范大学卢宝阳教授为该文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、江西省自然科学基金重点项目等基金的资助和支持。

全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894724029413


作者简介:

高典,南昌大学基础医学院副院长、肿瘤生物学江西省重点实验室副主任、江西省动物学会和江西省整合医学学会医学创新和转化分会常务理事,博士研究生导师。近5年在Chemical Engineering Journal、Open Biology、Clinical Immunology等生物医学期刊发表论文十余篇,累计主持国家自然科学基金项目4项。



编    辑:涂金凤

责任编辑:许  航