二、可穿戴聚合物

二、可穿戴聚合物

随着人们对运动手环等可穿戴器件需求的增长,越来越多的聚合物结合柔性电子技术应用于可穿戴的便携式设备,用于生命健康监测,如心率、脉搏、体温、血压及汗液中的生物指标的检测(图9-4)。可穿戴聚合物的要求:①可以实现不同功能器件的集成的功能型材料;②可以同时满足柔性电子器件对机械稳定性的要求和与皮肤亲和性的需求。

图示

图9-4 集中医疗保健服务与可穿戴的健康监测设备的比较
可穿戴的健康监测设备为便携式医疗保健提供了一种便捷的方式,促进了临床实践中传统诊断方法从集中医疗保健服务向分散医疗保健服务的转变。
Figure 9-4 Comparison of centralized healthcare service and wearable health monitor devices
Wearable health monitor devices provide a convenient way for portable healthcare and promote the movement of conventional diagnosis methods in clinical practice from centralized healthcare service towards decentralized healthcare delivery.

目前,柔性电子器件搭载在可穿戴聚合物(如聚二甲基硅氧烷(PDMS))等薄膜贴片上,可实现对日常生理指标的检测。例如,日常监测皮肤温度、皮肤的pH及钙离子水平。可通过蓝牙将该类柔性电子器件连接到无线设备上进行检测,具有较高灵敏度与可重复性。基于碳纳米管与金纳米线等制作成的层状网络可以实现对体液中尿素水平产生很好的线性响应,可作为传感器应用于各种生物医学检测。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜搭载了载有葡萄糖氧化酶的空心球状纳米粒子后,可实现对葡萄糖水平的检测。(https://www.daowen.com)

还有其他可穿戴聚合物制作成的薄膜可以实现与皮肤的贴合,用于药物的递送及疾病治疗。聚酰亚胺(PI)薄膜与聚对二甲苯薄膜可联合应用,用于可搭载柔性电子器件(如LED灯及可皮下植入的微阵列注射器),实现血压监测与药物注射。负载有纳米粒子的琼脂糖水凝胶可与具备加热功能的柔性电子器件复合,搭建有效的温控给药平台。该平台可应用于皮肤慢性创伤及烧伤等的治疗,保持伤口水分,防止病原体损害,促进药物及生长因子的透皮给药。