非侵入性、超薄、柔性的微针电极，用于精确且长期的生物电位监测

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Noninvasive, Ultrathin, Flexible Microneedle Electrodes for Accurate and Long-Term Biopotential Monitoring

微针电极通过磁控溅射和电沉积工艺在逆微针模具上制备，实现超薄柔性高导电结构，降低电极-皮肤界面阻抗达60%，肌电信号信噪比提升至18.7dB，机械稳定性达10^6次弯曲循环无失效，适用于可穿戴健康监测和人机交互场景。

　　

在数字医疗时代，对可穿戴电极的需求不断增长，这凸显出开发更高效、更精确的生物电位监测技术的迫切需求。本文介绍了一种可扩展且易于实现的微针电极（MNEs）制造方法，该方法利用独特的微纳电铸技术实现了精确且几乎无感知的生物电位监测。我们采用磁控溅射技术在倒置微针模具上沉积氧化铟锡，并随后进行金属层电沉积，从而制备出超薄、柔韧且导电性极高的MNEs。这些MNEs的性能优于平面金属电极以及市售的银/氯化银凝胶电极。MNEs的微结构表面增加了接触面积，并能有效避开皮肤表面不平整处产生的汗液和油脂，从而降低了电极与皮肤之间的阻抗。这种创新设计提高了信噪比，使得肌电图和心电图等电生理信号的检测更加准确且无创。此外，MNEs还具备优异的机械电稳定性、生物相容性和佩戴舒适性，适用于长期医疗监测以及人机交互应用。这项研究为开发更可靠、更具适应性的生物电位监测技术指明了方向。