用于软性生物电子界面的纳米纤维导电水凝胶粘合剂

《Materials Horizons》：Nanofibrillar conductive hydrogel adhesive for soft bioelectronic interfaces

本研究开发导电纳米纤维双网络水凝胶粘合剂，兼具可调机械性能、组织粘附性和高导电性，实现对人体运动及心电、肌电、呼吸等生理信号的实时长期监测，并在动物模型中验证了肺损伤修复和持续监测能力，为临床个性化医疗提供新工具。

　　

传统的氢凝胶往往难以同时兼顾机械韧性、组织粘附性和导电性——这些是实现可靠软体生物电子接口的关键要求，尤其是在监测应用中。在这项研究中，我们开发了一种导电纳米纤维双网络氢凝胶粘合剂，能够实时、长期地监测人体运动和生理信号，包括心电图（ECG）、肌电图（EMG）以及肺呼吸。这种双网络结构结合了掺银纳米粒子的蛋白质纳米纤维，使得该材料的机械性能、组织粘附特性和导电性均可调节。其超灵敏的应变响应能力使得能够精确可靠地检测各种身体运动，从手指弯曲到细微的声带振动，同时还能实时监测心脏活动、肌肉收缩和呼吸模式。在大动物模型中的实验展示了该粘合剂在修复肺损伤和长期监测肺功能方面的潜力，有助于早期发现异常情况，并为临床环境中的个性化医疗干预提供支持。