用于数字健康的硬币大小的可穿戴生物传感平台

大学(HKU)工程学院的一组研究人员开发了一个硬币大小的系统，可以读取微弱的电化学信号，可用于个性化健康监测和糖尿病、心血管疾病等疾病的测量和心理健康。这一发现登上了《分析化​​学》的封面。

PERfECT 系统(电化学晶体管个性化电子阅读器的首字母缩写)是世界上同类系统中最小的系统，尺寸为 1.5 厘米 x 1.5 厘米 x 0.2 厘米，重量仅为 0.4 克。它易于佩戴，例如与智能手表集成或作为贴片集成，以允许持续监测生物信号，例如血糖水平和血液甚至汗液中的抗体浓度。

“我们的可穿戴系统小巧、柔软且佩戴者不易察觉，它可以持续监测我们的身体状况。这些特点意味着它有可能彻底改变医疗保健技术，”电气与电子系张世明博士说工程，领导大学 WISE(可穿戴、智能和软电子)研究小组开发该系统。

该技术标志着有机电化学晶体管向前迈出了一大步，有机电化学晶体管因其水稳定性和在低工作电压(毫伏)下的高灵敏度而被广泛认为是下一代传感技术，但到目前为止，它还缺乏小型化无线系统内运行。

PERfECT 可穿戴系统填补了这一空白。它可以精确地表征电化学晶体管的整体性能，数据采样率高达每秒 200 千样，性能可与大型商用设备媲美。但价格只有商业版的十分之一。它还可以作为可穿戴设备的小型电化学站的小型电化学站，并测量其他类型的低压晶体管的输出，例如电解质门控场效应晶体管和高 k 介电门控薄膜晶体管。

该系统可以立即应用于基于低压晶体管的多个可穿戴系统。张博士的团队成立了一家名为 SESIC 的初创公司，以使该技术易于使用。

“我们之所以能够开发 PERfECT 系统，是因为大学 WISE 研究小组拥有独特的跨学科文化，其中包括来自电气工程、应用化学、生物医学工程、微电子和软件工程的研究人员。我还特别指出招募年轻有为的本科生和研究生加入我们的团队，”张博士说，他自 2013 年攻读博士学位以来一直致力于数字医疗保健的可穿戴技术。学生。

WISE 学生在可穿戴健康技术方面的创新创新赢得了多个奖项，包括工程科学院 (HKAES) 2021-22 全球大挑战大学宣传比赛，使他们成为中国仅有的五支团队之一第五届全球大挑战峰会国际学生竞赛;材料研究学会 (MRS) 最佳演讲奖(2021 秋季);IEEE 医学与生物学工程学会项目竞赛奖(2021 年);和 InnoShow Awards(2021 年和 2022 年两次获奖)。

“WISE 的愿景是通过开发下一代可穿戴、智能和软电子技术，促进从‘以医院为中心’向‘以人为中心’的医疗保健转变——因此得名 WISE，”张教授说。