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近年來(lái)，智能皮膚電子產(chǎn)品蓬勃發(fā)展，推動(dòng)其在醫(yī)療保健、物聯(lián)網(wǎng)、人機(jī)交互等領(lǐng)域的應(yīng)用。柔性濕度傳感器在人體健康監(jiān)測(cè)中發(fā)揮著重要作用，但現(xiàn)有傳感器佩戴不舒適、成本高且響應(yīng)慢。近期，北京服裝學(xué)院材料設(shè)計(jì)與工程學(xué)院汪濱副教授和張秀芹教授團(tuán)隊(duì)與首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京佑安醫(yī)院劉曉霓研究員合作，在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《Advanced Fiber Materials》（先進(jìn)纖維材料）上發(fā)表一篇題為“A Biomimetic Asymmetric Structured Intelligent Wound Dressing with Dual-modality Humidity-pressure Sensing for Non-invasive and Real-time Wound Healing Monitoring”的研究成果。

文章第一作者為北京服裝學(xué)院碩士研究生丁姍姍，共同通訊作者為北京服裝學(xué)院汪濱副教授和首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京佑安醫(yī)院劉曉霓研究員。其他作者包括：金旭、張慧杰、趙晰蒙、馬佳瑜、李秀艷、張秀芹等。

該工作基于靜電紡絲/絲網(wǎng)印刷技術(shù)和MXene材料，設(shè)計(jì)并制備了具有優(yōu)異傳感性能且透氣輕便的智能傷口敷料。這種新型傷口敷料具有高靈敏度、濕度和壓力的雙模響應(yīng)以及全天候抗菌等特性，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)傷口環(huán)境，促進(jìn)愈合過(guò)程。這項(xiàng)研究為解決現(xiàn)有濕度傳感器不足提供創(chuàng)新方案，還為智能傷口敷料在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和愈合促進(jìn)方面開(kāi)辟了新的方向，具有巨大應(yīng)用潛力。

原文鏈接：https://doi.org/10.1007/s42765-024-00473-x

期刊封面

《Advanced Fiber Materials》（先進(jìn)纖維材料）創(chuàng)刊于2019年，由教育部主管、東華大學(xué)主辦、中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)協(xié)辦，獲批國(guó)內(nèi)刊號(hào)(CN31-2199/TB)，國(guó)內(nèi)外同步出版和發(fā)行。2023中科院分區(qū)大類(lèi)一區(qū)；2024年6月CiteScore達(dá)18.7，同月獲科睿唯安(Clarivate)發(fā)布的最新影響因子17.2，在JCR材料科學(xué):綜合領(lǐng)域排名全球前6%，在材料科學(xué)：紡織領(lǐng)域持續(xù)排名第一。

項(xiàng)目成果簡(jiǎn)介

為減輕傳統(tǒng)傷口敷料帶來(lái)的二次損傷，該研究開(kāi)創(chuàng)一種智能傷口敷料，使用雙模態(tài)傳感器可對(duì)愈合過(guò)程進(jìn)行非侵入性實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該敷料采用靜電紡絲和絲網(wǎng)印刷技術(shù)構(gòu)筑潤(rùn)濕性不對(duì)稱的三層結(jié)構(gòu)，在模擬真皮環(huán)境時(shí)，MXene@海藻酸鈉(SA)/聚乳酸(PLA)濕度傳感器的靈敏度為99%，響應(yīng)時(shí)間為0.6s，性能可持續(xù)28d。通過(guò)冷凍干燥技術(shù)制備的具有疏松多孔結(jié)構(gòu)的殼聚糖(CS)海綿中間層，可有效管理傷口滲液，加速傷口愈合。外層是疏水性PLA@Ag3PO4納米纖維膜，可消除99.99%細(xì)菌。

智能創(chuàng)面敷料的制備及結(jié)構(gòu)

此外，該種非對(duì)稱三明治結(jié)構(gòu)敷料可兼作高靈敏電容式壓力傳感器和電阻式濕度傳感器，用于捕捉傷口愈合過(guò)程中微小的壓力波動(dòng)和濕度變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該敷料能夠有效預(yù)防感染，顯著促進(jìn)血管生成和上皮再生，加速開(kāi)放性傷口愈合。這種多功能敷料在智能醫(yī)療領(lǐng)域展示出廣闊的應(yīng)用前景，為傷口護(hù)理和監(jiān)測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了重要研究基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

a為敷料結(jié)構(gòu)及防止細(xì)菌侵襲、促進(jìn)創(chuàng)面愈合示意圖

b為通過(guò)濕度和壓力信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)

作為北京市首批新興交叉學(xué)科平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目獲批單位，北京服裝學(xué)院在“服裝學(xué)”領(lǐng)域不斷推陳出新，在綠色纖維材料及其紡織品創(chuàng)新研究方向，與首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京佑安醫(yī)院等醫(yī)療單位緊密合作，共同解決智能傷口敷料應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。依托科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金等科研項(xiàng)目，北京服裝學(xué)院將纖維材料科學(xué)與醫(yī)學(xué)知識(shí)深度融合，通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)和跨學(xué)科協(xié)作，開(kāi)發(fā)出一系列具有前瞻性的研究成果，響應(yīng)國(guó)家“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要號(hào)召，為我國(guó)在智能醫(yī)療材料領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展提供新的思路和解決方案，有力地推動(dòng)新質(zhì)生產(chǎn)力提升與醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。