用于數字健康的硬幣大小的可穿戴生物傳感平臺

大學(HKU)工程學院的一組研究人員開發了一個硬幣大小的系統，可以讀取微弱的電化學信號，可用于個性化健康監測和糖尿病、心血管疾病等疾病的測量和心理健康。這一發現登上了《分析化??學》的封面。

PERfECT 系統(電化學晶體管個性化電子閱讀器的首字母縮寫)是世界上同類系統中最小的系統，尺寸為 1.5 厘米 x 1.5 厘米 x 0.2 厘米，重量僅為 0.4 克。它易于佩戴，例如與智能手表集成或作為貼片集成，以允許持續監測生物信號，例如血糖水平和血液甚至汗液中的抗體濃度。

“我們的可穿戴系統小巧、柔軟且佩戴者不易察覺，它可以持續監測我們的身體狀況。這些特點意味著它有可能徹底改變醫療保健技術，”電氣與電子系張世明博士說工程，領導大學 WISE(可穿戴、智能和軟電子)研究小組開發該系統。

該技術標志著有機電化學晶體管向前邁出了一大步，有機電化學晶體管因其水穩定性和在低工作電壓(毫伏)下的高靈敏度而被廣泛認為是下一代傳感技術，但到目前為止，它還缺乏小型化無線系統內運行。

PERfECT 可穿戴系統填補了這一空白。它可以精確地表征電化學晶體管的整體性能，數據采樣率高達每秒 200 千樣，性能可與大型商用設備媲美。但價格只有商業版的十分之一。它還可以作為可穿戴設備的小型電化學站的小型電化學站，并測量其他類型的低壓晶體管的輸出，例如電解質門控場效應晶體管和高 k 介電門控薄膜晶體管。

該系統可以立即應用于基于低壓晶體管的多個可穿戴系統。張博士的團隊成立了一家名為 SESIC 的初創公司，以使該技術易于使用。

“我們之所以能夠開發 PERfECT 系統，是因為大學 WISE 研究小組擁有獨特的跨學科文化，其中包括來自電氣工程、應用化學、生物醫學工程、微電子和軟件工程的研究人員。我還特別指出招募年輕有為的本科生和研究生加入我們的團隊，”張博士說，他自 2013 年攻讀博士學位以來一直致力于數字醫療保健的可穿戴技術。學生。

WISE 學生在可穿戴健康技術方面的創新創新贏得了多個獎項，包括工程科學院 (HKAES) 2021-22 全球大挑戰大學宣傳比賽，使他們成為中國僅有的五支團隊之一第五屆全球大挑戰峰會國際學生競賽;材料研究學會 (MRS) 最佳演講獎(2021 秋季);IEEE 醫學與生物學工程學會項目競賽獎(2021 年);和 InnoShow Awards(2021 年和 2022 年兩次獲獎)。

“WISE 的愿景是通過開發下一代可穿戴、智能和軟電子技術，促進從‘以醫院為中心’向‘以人為中心’的醫療保健轉變——因此得名 WISE，”張教授說。