日本东京大学研究生院工学pȝI科教授染谷隆夫领导的研I小l开发出了可直接贴在w上量体征信息的薄膜状传感器。设想用于保健、医疗、体肌Ӏ社?x)福利等领域Q还计划嵌入体内使用?
东京大学开发出了h体舒适性高的粘附性凝Ӟ可将在超薄高分子膜上制成的体征传感器直接贴在皮肤表面。即使监对象在不停zdQ传感器也不?x)发生位UR脱落及破损Q可以稳定地监测体征信息。验证实验结果表明，该传感器可以_量物理?应变)和生理电(sh)信号(心电(sh))?
“粘合剂”是关键
染谷领导的研I小l以前就利用有机晶体技术开发出了设惌(chung)在n上用的质轻柔Y的薄膜传感器。ؓ(f)了将q种传感器脓(chung)在n上用，q次开发出了“粘合剂”材料?
设计旉视了以下几个斚wQ只用h体舒适性好的材料制?对h体组l有_附?Ҏ(gu)加工的Ş?制作布线图案)。通过在聚轮烷凝胶中掺入粘合剂{用的聚乙烯醇q添加光交联剂，q些性质都得以实现?
刉传感器的步骤如下：(x)首先在仅1.4μm厚的薄PET薄膜上呈格状配置有机晶体以及测量电(sh)信号用的甉|和布Uѝ传感器面积?.8cm×4.8cmQ间?mm配置144(12×12)个测量点?
其次Q在整个薄膜上旋涂这ơ开发的凝胶材料Q利用曝光装|只对电(sh)极部分照激光。这Ӟ只有涂在甉|上的部分变成凝胶Q其他部分的凝胶材料溶于_(d)p下来。在与监对象保持接触所需要的甉|上“选择性涂布‘水性浆p?'?染谷)Q就可以制成h_附性的薄膜状传感器?
监测大鼠的心?
q次传感器最大的特点是可以随着监测对象的活动测量体征信息。即使外部施加应力等Q超薄薄膜也?x)通过L(fng)来吸收应力，甉|通过_附性凝胶与监测对象保持良好的接触?
实际试制的传感器脓(chung)到膨胀气球的表面，抽出I气q施?00%的压~应力，传感器ƈ未出现脱落和甉|Ҏ(gu)改变。原来质地比较硬的传感器受h体活动干扎ͼ无法准确获取体征信息Q而这ơ的传感器可以避免这一问题?
染谷{h开发的传感器脓(chung)在大鼠心脏表面，q行了监心늚实验。用普通金属电(sh)极的传感器将接触位置的位UM为噪声重叠在心电(sh)波Ş上。而这ơ开发的使用_附性凝胶的传感器可以稳定且准确地测量心?sh)，“还能够获取心电(sh)波Ş中典型的微小l构”。通过MRIq发玎ͼ(x)贴在大鼠心脏表面的传感器?24个多时内未发生位移。凝胶材料中的聚乙烯醇随着旉逝会(x)溶化失去_附性，因此监测完以后可L揭下来?
传感器贴在心脏表面q行多点监测的方法，可以监测C体外很难看到的“心脏电(sh)信号分布?染谷)。研发小l还成功监测C堵塞冠动脉引起心l痛的大鼠心脏信L(fng)传播?
q可监测手指的活?
此外Q研I小l按照跟心电(sh)传感器一L(fng)开发要领，开发出了根据布U的?sh)阻值变化来量应变量的传感器。脓(chung)在h的手指表面，成功监测了手指的zd。据研究组介绍Q这ơ反复施?0%左右的应力进行了监测Q结果都到了应变量Q传感器没有丝毫劣化。原来的应变传感器“都在灵敏度{方面展开竞争Q但实际上真正需要的?q次开发的q种)不会(x)损坏的应变传感器?染谷)?
q次开发的传感器在实用化方面还有三大课题：(x)(1)q一步提高h体舒适性，不能引发w体炎症Q?2)在有zd和温度的Z环境下，提高可靠性和E_性，(3)开发供?sh)及无线通信{实现系l化的周Ҏ(gu)术?
本次成果是通过日本U学技术振兴机?JST)的战略性创造研I推q业务统括实施型研究(ERATO)“h体亲和电(sh)子项目”获得的Q已?2014q?2?9?英国旉)在英国科学杂志《Nature Communications》上发表。论文题目是《A strain-absorbing design for tissue-machine interfaces using a tunable adhesive gel》?
