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  近日，南方科技大學材料科學與工程系郭傳飛副教授團隊和麻省理工學院的合作團隊以“Electrical bioadhesive interface for bioelectronics”為題，在Nature Materials發表論文，首次提出可粘附生物電子器件（Bioadhesive Electronics）的概念。通過引入一層生物粘性電子界面（E-bioadhesive Interface）實現穩定的人機融合（圖1）。這種生物粘性電子界面能夠快速把電子器件粘附在體內組織或器官表面，實現長期穩定的雙向電信號交互。該材料還具有與組織相匹配的高柔順性和良好的生物相容性。

圖1. 生物組織與植入器件的融合方法: 物理附著、手術縫合（上圖），以及本工作采用的可粘附生物電子技術（下圖）

  每年全球有數百萬臺電子醫療設備被植入到人體中，包括心臟起搏器、人工耳蝸、神經電刺激設備等。通常這些電子醫療設備通過物理粘附或手術縫合的方式被集成在組織上。物理粘附的人-機界面往往不夠穩定。手術縫合需要精細的操作，對操作人員要求極高，而且難以避免組織創傷、炎癥反應和疤痕的形成，難以實現連續貼合的界面。目前美國食品藥品監督管理局（FDA）批準的可植入電子器件大多與心臟或者神經組織集成，這類表面濕滑、動態、柔軟脆弱組織的手術縫合非常困難。因此，亟待研發一種可靠的技術來實現人體與電子器件的穩定融合。

圖2. 生物粘性導電界面用于長期心外膜心電信號檢測

  通過構建生物粘性導電界面，研究人員將柔性電極貼附在小鼠的心臟表面，可穩定檢測心外膜的心電信號，時間長達兩周 （圖2），并且能夠通過刺激脫粘附的方式，將電極從心臟表面無創取回。可粘附生物電子界面的方法極為簡單高效，避免了縫合造成的組織損傷以及縫合可能帶來的心律不齊等并發癥。論文提出的材料、方法和概念，不但解決了長期困擾該領域的界面穩定性問題，同時也為一系列可粘附生物電子器件的發展和人機融合的交互方式提供了新思路和新機遇。

  南科大是該論文的第一通訊單位，郭傳飛副教授為論文通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金委、廣東省科技廳、深圳市科創委的大力支持。

  論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41563-020-00814-2