智能织物因其柔软、透气、贴肤等特性，能够与皮肤表面稳定耦合，是构建非侵入式、持续性生理监测通道的理想载体。将其与汗液生物传感技术集成，可实现多种代谢指标的无创监测，在个性化医疗与慢性病管理中具有重要应用价值。然而，现有系统多依赖高温或剧烈运动诱导汗液分泌，难以适应静息状态下如老年人、卧床患者或久坐人群的监测需求。同时，界面耦合不稳定、电化学信号衰减等问题亦制约了其长期连续运行的可靠性，成为可穿戴健康监测系统实用化的主要技术瓶颈。

近日，哈尔滨工业大学（深圳）何思斯教授联合南方科技大学丘龙斌助理教授及中南林业科技大学罗勇锋教授，提出了一种集成自主电刺激与多重电化学传感功能的智能织物系统，可在静息状态下实现自主汗液诱导与多指标稳定监测。该系统基于柔性水凝胶构建皮肤友好型离子电渗单元，配合优化的电子媒介层，有效提升了传感界面稳定性与响应一致性，实现了6小时的连续稳定监测。该文章以“An autonomous fabric electrochemical biosensor for efficient health monitoring”为题发表在《国家科学评论》（National Science Review）。

图1. 集成自主刺激的织物电化学生物传感系统示意图。

图2. 基于柔性离子电渗电极的出汗诱导单元的性能优化与表征。

图3. 用于多重汗液生物传感的电化学织物的优化与评估。

图4. 电化学织物生物传感系统在日常交叉活动中的实时汗液监测。

该研究开发了一种舒适性优异的离子电渗电化学织物生物传感系统，该系统具备超过6小时的长期连续稳定性。通过基于皮肤界面稳定的离子电渗水凝胶单元，优化界面阻抗以实现低电流刺激，从而有效诱导汗液分泌。此外，在生物传感纤维上引入了具有高稳定性的电子媒介层设计，有效缓解了普鲁士蓝电子媒介层的长期降解问题，进而实现了生物传感纤维在6小时内的长期稳定性，确保了监测结果的可靠性。这种策略成功实现了自主汗液采样、动态传感分析以及无线数据通信，为可靠的健康监测提供了技术支持。

来源: 《中国科学》杂志社