基于热响应生物粘附 MXene 水凝胶的智能脑机交互传感研究

表皮导电水凝胶生物电子器件在高保真、高灵敏度稳定无创健康监测方面存在挑战。研究人员设计热响应生物粘附水凝胶基生物电子传感器，结合明胶、氧化透明质酸生物聚合物网络与 MXene（Ti?C?T?）纳米片网络，实现按需粘附等性能，具脑机接口等潜力。

　　本研究制备了一种热响应生物粘附脑机接口生物电子水凝胶，可用于表皮电生理监测及机器学习辅助的高保真、高灵敏度人机交互传感。其具强生物相容性、保水性、按需热响应贴合粘附性、低界面阻抗及高信噪比。当前表皮导电水凝胶生物电子器件在开发高保真、高灵敏度稳定无创健康监测的柔性器件方面面临挑战，虽多数粘性水凝胶无需外部医用粘合剂即可将传感器附着于皮肤，但在按需生物粘附和无痛剥离方面存在不足。为此，研究通过席夫碱键和超分子相互作用，巧妙结合天然明胶与氧化透明质酸的生物聚合物网络和导电 MXene（Ti?C?T?）纳米片网络，设计出热响应生物粘附水凝胶基生物电子传感器。得益于独特的温度响应粘附性和溶胶 - 凝胶相变特性，该柔性电子器件展现出令人赞叹的按需贴合粘附性和低界面阻抗，能够以高信噪比（SNR 高达 33.02 dB）实现超灵敏人体运动监测，凸显其在下一代柔性生物电子器件中用于智能脑机接口和个性化健康监测的潜力。该研究为智能脑机接口、个性化健康传感和下一代智能疾病诊断提供了有前景的范例，在可穿戴生物电子器件和实时健康监测中展现出巨大潜力。