集成到衣服中的生物传感器无线监测生物特征功能

与有机半导体公司合作的电气工程研究人员阿肯色大学制造并测试了两个类似但略有不同的生物传感器,可以测量重要的生理信号。与“智能”面料(带有无线技术的服装)集成的传感器将能够实时监测患者的呼吸频率和体温,从而为医疗专业人员提供即时诊断,为患者提供更大的自由。

“我们正试图将诊断测试从实验室转移到患者身上,”电气工程助理教授Taeksoo Ji说。“尽管在过去十年中,这项工作取得了一些成功,但传统材料不适合制造低成本、大面积的传感器设备。有机半导体的优势将使制造商能够生产出轻便、灵活、易于集成到智能ves等生物医学应用中的设备服装和面料。”欧洲杯足球竞彩

研究人员——Ji和Soyoun Jung,电气工程研究生,在杰出的电气工程教授Vijay Varadan的指导下——与碳氢化合物分子并五苯和碳纳米管合作开发了两种传感器——温度传感器和应变传感器。碳纳米管与并五苯的添加增加了传感器的灵敏度。作为一种有机半导体,并五苯是一种高效且易于控制的半导体材料。这两种传感器都是直接在柔性聚合物基底上制造的。

Taeksoo Ji,左,Soyoun Jung,阿肯色大学

用于监测呼吸速率的应变传感器由惠斯通电桥、测量未知电阻的仪器和一层薄薄的并五苯薄膜组成。当生理压力(如呼吸)造成传感器的机械变形,进而影响电流的电阻时,该系统就会工作。研究人员发现,传感器越小,对电流变化就越敏感。

对于温度传感器,研究人员使用了薄膜晶体管,这是一种特殊的晶体管,可以在基片上沉积薄膜半导体。薄膜晶体管帮助研究人员观察到电流对温度变化的线性响应。最重要的是,在低电压区域,电流显示出对温度变化的最高灵敏度。

这项研究的成功对于那些必须持续监测生命体征的患者来说是有希望的。瓦拉丹说,传感器和无线网络可以穿在汗衫等衣服上。有了这项技术,智能织物可以监测生命体征,并实时收集和发送数据到信息中心。这些信息可以提供生理异常的即时检测,这将使医生在问题到达急性期之前开始治疗或预防疾病。

这项研究是在有机电子和设备实验室完成的,该实验室是工程学院纳米、生物和信息技术传感器和系统中心的一部分。瓦拉丹是该中心的主任。

瓦拉丹担任工程学院纳米、生物技术和医学21世纪特聘教授,以及学院微电子学和高密度电子学教授。除了担任上述中心主任之外,他还负责该大学的高密度电子中心。瓦拉丹还是阿肯色大学医学院神经外科教授。欧洲杯线上买球

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