浙江大學: 研究開發的PAMP水凝膠為醫療監測與野生動物保護提供快速響應生物傳感技術
水凝膠輔助軟生物傳感器已成為兩棲環境中多模態生理監測的變革性平臺。然而，開發用于長期連續多生理生物電子學的即時水下粘合、可擴展制造和堅固耐用的界面仍然具有挑戰性。
此外，還建立了一種用于實際轉化的卷對卷可擴展制造方案。該水凝膠界面具有類似組織的柔軟度≈109 kPa，可實現從水生生物到兩棲物種以及人類表皮的無縫多模態生物傳感器集成，可重復使用和長期使用，從而促進同時進行多參數生理信號采集和行為追蹤。這些發現為即時粘合水凝膠界面建立了分子纏結工程的全新設計框架，從而為醫療監測和野生動物保護提供了可靠且快速響應的生物傳感技術。
柔性電子技術的快速發展徹底改變了傳統的生物傳感技術，使其能夠廣泛應用于可穿戴健康監測、生命體群體感知等領域。柔性生物電子技術有利于在水下活動（包括水下運動、水下救援和康復水療）中進行實時生理監測。此外，隨著人類對水下世界的探索日益深入，下一代水下生物傳感技術應能夠非侵入式地追蹤海洋動物，獲取其行為和生理參數，從而闡明生態系統動態、解析遷徙模式并優化人類水下運動。同時，這些戶外水下運動和大規模的水下群體監測通常需要快速穩定地部署生物傳感器，以節省操作時間并提高效率。
液位傳感器是一種可以檢測液體液位的儀器，錦鋒科技的光電式液位傳感器LLM12DH05高溫耐受性好，使用優質元器件，良好電路設計使溫度漂移抑制好，可在100度的高溫環境下持續運行。還可以替代SST LLC系列型號：LLC200D3LSH，LLC200D3SH，LLC210D3LSH，LLC210D3SH，LLC210D324-003，LLC210D324-005，LLC510D3，LLC510D3L，LLC610D3SH，LLC700D3SH，LLC710D3L24-005，LLC710D3LSH，LLC710D3SH，LLC710D324-005，LLC101000,LLC105000。
傳統的水下監測系統主要采用剛性機械或手術固定。對于人類健康監測而言，這種物理方法可能會限制目標生物的活動，并極易造成組織損傷。同時，縫合操作往往會導致動物追蹤過程中出現皮膚損傷和感染風險，從而影響長期監測的有效性。盡管表皮粘附傳感裝置已獲得廣泛關注，但仍面臨關鍵技術挑戰，包括粘附響應時間長、潮濕環境下裝置與皮膚界面粘附性差以及制造工藝不可擴展等。這些問題嚴重阻礙了其在水生生物遙測、溺水救援和運動表現監測等緊急場景中的應用。同時，傳統的單模態傳感系統受制于其單一的數據采集能力，無法實現全面的多參數健康分析。因此，開發集成快速粘附、耐用水凝膠界面的多模態生物傳感系統對于推進人體運動知覺評估和海洋生物生理監測至關重要。此外，建立標準化的制造工藝流程可確保生物粘附水凝膠界面性能的可重復性，并滿足實際產品轉化的需求。
該研究采用分子纏結工程策略 (MEES) 構建水下速粘水凝膠界面，以實現對不同物種的穩健生物傳感。通過利用超高分子量聚環氧乙烷 (UHMW-PEO) 與傳統聚丙烯酰胺 (PAM) 的豐富鏈纏結，優化了所制備的 PEO/PAM (PAMP) 水凝膠中的水傳輸通道，顯著提高了快速溶脹動力學，實現了即時粘附。這種PAMP水凝膠界面表現出 10 秒內的超快水下粘附、界面韌性超過 230 J·m?2 的卓越界面結合和楊氏模量 ≈109 kPa 的組織狀柔順性，可在各種組織-設備界面之間形成無縫和即時粘合劑。重要的是，建立了卷對卷可擴展的制造協議以實現實際轉化。倡導將 PAMP 水凝膠作為生物粘附平臺，這種適形、輕便、緊湊的柔性多模生物傳感貼片可在 10 秒內實現快速操作和難以察覺的粘附，從而有助于長期、高保真地監測游泳活動。此外，PAMP水凝膠能夠快速、牢固地與水生和兩棲生物及其生物傳感器進行界面粘附，從而能夠在野外可靠地追蹤跨物種水下行為。該研究成果為水生環境中的多種應用（例如運動醫學、緊急救援行動和海洋生物研究）建立了一個速粘性水凝膠平臺。
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