基于海藻的可食用石墨烯生物傳感器可能接管可穿戴健康監測器領域
發布時間：
2023-03-09
薩塞克斯大學和布萊頓大學的科學家們利用巖鹽、水和海藻等自然元素與石墨烯相結合，開發出了健康傳感器。
由于它們是用自然界中發現的成分制成的，因此傳感器是完全可生物降解的，這使得它們比常用的橡膠和塑料基替代品更環保。它們的天然成分也將它們置于新興的可食用電子科學領域——人們可以安全食用的電子設備。研究人員發現，就靈敏度而言，他們基于可持續海藻的傳感器實際上優于現有的用于可穿戴健康監測器的合成水凝膠和納米材料。這也意味著準確性的提高，因為傳感器越靈敏，它記錄一個人的生命體征就越準確。
當蘇塞克斯大學的物理學家、首席科學家 Conor Boland 博士在封鎖期間看電視時，提出了在健康監測設備中使用海藻的想法。Boland 博士說：“在禁閉期間看了 MasterChef 后，我第一次受到啟發在實驗室使用海藻。海藻，當用來加厚沙漠時，賦予它們柔軟而有彈性的結構——作為明膠的替代品，受到素食主義者和素食主義者的青睞。這讓我開始思考：“如果我們可以用傳感技術做到這一點會怎樣？”。“對我來說，這一發展最令人興奮的方面之一是我們擁有一種既可完全生物降解又高效的傳感器。具有諷刺意味的是，大規模生產基于不可持續的橡膠和塑料的健康技術可能會通過微塑料在降解時滲入水源而對人類健康構成風險。作為新父母，
海藻是一種絕緣體，但通過向海藻混合物中添加臨界量的石墨烯，科學家們能夠制造出導電薄膜。當浸泡在鹽浴中時，薄膜會迅速吸水，形成柔軟、海綿狀的導電水凝膠。
這一發展有可能對健康監測技術產生巨大影響，因為臨床級可穿戴傳感器的未來應用看起來就像第二層皮膚或臨時紋身：重量輕、易于應用且安全，因為它們由所有天然成分制成. 這將顯著改善整體患者體驗，而無需更常用且可能具有侵入性的醫院儀器、電線和導線。
蘇塞克斯大學創新與商業伙伴關系主任蘇巴克斯特博士對這項技術的潛在好處感到興奮：“在蘇塞克斯大學，我們致力于通過可持續性研究、專業知識和創新。Conor Boland 博士和他的團隊的這項開發令人興奮的是，它成功地同時實現了真正的可持續、可負擔且高效——性能優于合成替代品。這個研究階段的另一個值得注意之處——我認為這說明了博蘭德博士和他的團隊在創建藍圖時所做的細致的基礎工作——它不僅僅是原則發展的證明。
文章來源：ACS 可持續化學與工程 納米工作臺
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