可穿戴在人体皮肤上或在体内安全使用的生物传感器在医疗应用和日常健康监测中越来越普遍。寻找合适的材料将传感器绑定在一起并将其粘附到表面上，这也是使这项技术变得更好的重要组成部分。纽约州立大学宾汉姆顿大学的最新研究提供了一种可能的解决方案，尤其是对于皮肤应用。

四年级博士学位Matthew S. Brown。学生是生物医学工程系助理教授Ahyeon Koh的实验室学生，曾是“电子ECM：用于高级生物集成连续传感平台的可渗透微孔弹性体”的主要作者，该论文发表在《先进材料技术》杂志上。

这项研究利用了聚二甲基硅氧烷(PDMS)，一种有机硅材料，由于其生物相容性和软机械特性而广受欢迎。它通常用作固体膜，无孔材料，这会导致传感器透气性和汗液蒸发问题。

布朗说：“在运动监测中，如果您的皮肤上有一个装置，汗水就会在该装置下积聚。” “这可能会引起炎症，并且在连续监测应用中也会出现误差。

“例如，一项进行心电图(ECG)分析的实验表明，多孔PDMS可使运动过程中的汗液蒸发，能够保持高分辨率信号。无孔PDMS不能使汗液容易蒸发，导致运动后信号分辨率降低。

该团队通过静电纺丝制造了一种多孔的PDMS材料，静电纺丝是一种利用电力制造纳米纤维的生产方法。

在机械测试过程中，研究人员发现这种新材料的作用类似于人表皮的胶原蛋白和弹性纤维。该材料还可以用作电子产品的干胶，以牢固地层压在皮肤上，从而实现无胶监控。与无孔PDMS膜相比，使用7天后的生物相容性和生存力测试也显示出更好的结果。

布朗说：“您可以在需要流体通过材料(例如汗液)被动转移以使其容易通过设备蒸发的各种应用中使用此工具。”

由于该材料的可渗透结构具有生物流体，小分子和气体扩散的能力，因此可以与柔软的生物组织(如皮肤，神经和心脏组织)整合在一起，从而减少应用部位的炎症。

Brown看到的应用包括用于治疗长期，慢性伤口的电子设备。用于氧气和二氧化碳呼吸监测的可呼吸电子设备;将人类细胞整合到可植入电子设备中的设备;以及实时的体外化学和生物监测。

Koh –最近的项目包括汗液辅助电池电源和生物监测–将多孔PDMS研究描述为“我研究的基石”。

她说：“我的实验室对开发可穿戴电子设备以外的生物集成传感系统非常感兴趣。” “目前，在过去的10年中，技术不断发展，以开发出耐用且灵活的设备。但是，我们始终希望走得更远，以创建可用于不仅仅在皮肤上的不可见系统中的传感器。

“ Koh与电气和计算机工程系的Seokheun Choi副教授一起进行的另一项研究也看到了这种多孔PDMS材料的可能性。她和Choi结合了各自的优势，为软生物电子学制造了可拉伸纸，使我们能够监视生理状态。