大學(xué)(HKU)工程學(xué)院的一組研究人員開發(fā)了一個硬幣大小的系統(tǒng)，可以讀取微弱的電化學(xué)信號，可用于個性化健康監(jiān)測和糖尿病、心血管疾病等疾病的測量和心理健康。這一發(fā)現(xiàn)登上了《分析化??學(xué)》的封面。

PERfECT 系統(tǒng)(電化學(xué)晶體管個性化電子閱讀器的首字母縮寫)是世界上同類系統(tǒng)中最小的系統(tǒng)，尺寸為 1.5 厘米 x 1.5 厘米 x 0.2 厘米，重量僅為 0.4 克。它易于佩戴，例如與智能手表集成或作為貼片集成，以允許持續(xù)監(jiān)測生物信號，例如血糖水平和血液甚至汗液中的抗體濃度。

“我們的可穿戴系統(tǒng)小巧、柔軟且佩戴者不易察覺，它可以持續(xù)監(jiān)測我們的身體狀況。這些特點意味著它有可能徹底改變醫(yī)療保健技術(shù)，”電氣與電子系張世明博士說工程，領(lǐng)導(dǎo)大學(xué) WISE(可穿戴、智能和軟電子)研究小組開發(fā)該系統(tǒng)。

該技術(shù)標(biāo)志著有機電化學(xué)晶體管向前邁出了一大步，有機電化學(xué)晶體管因其水穩(wěn)定性和在低工作電壓(毫伏)下的高靈敏度而被廣泛認為是下一代傳感技術(shù)，但到目前為止，它還缺乏小型化無線系統(tǒng)內(nèi)運行。

PERfECT 可穿戴系統(tǒng)填補了這一空白。它可以精確地表征電化學(xué)晶體管的整體性能，數(shù)據(jù)采樣率高達每秒 200 千樣，性能可與大型商用設(shè)備媲美。但價格只有商業(yè)版的十分之一。它還可以作為可穿戴設(shè)備的小型電化學(xué)站的小型電化學(xué)站，并測量其他類型的低壓晶體管的輸出，例如電解質(zhì)門控場效應(yīng)晶體管和高 k 介電門控薄膜晶體管。

該系統(tǒng)可以立即應(yīng)用于基于低壓晶體管的多個可穿戴系統(tǒng)。張博士的團隊成立了一家名為 SESIC 的初創(chuàng)公司，以使該技術(shù)易于使用。

“我們之所以能夠開發(fā) PERfECT 系統(tǒng)，是因為大學(xué) WISE 研究小組擁有獨特的跨學(xué)科文化，其中包括來自電氣工程、應(yīng)用化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、微電子和軟件工程的研究人員。我還特別指出招募年輕有為的本科生和研究生加入我們的團隊，”張博士說，他自 2013 年攻讀博士學(xué)位以來一直致力于數(shù)字醫(yī)療保健的可穿戴技術(shù)。學(xué)生。

WISE 學(xué)生在可穿戴健康技術(shù)方面的創(chuàng)新創(chuàng)新贏得了多個獎項，包括工程科學(xué)院 (HKAES) 2021-22 全球大挑戰(zhàn)大學(xué)宣傳比賽，使他們成為中國僅有的五支團隊之一第五屆全球大挑戰(zhàn)峰會國際學(xué)生競賽;材料研究學(xué)會 (MRS) 最佳演講獎(2021 秋季);IEEE 醫(yī)學(xué)與生物學(xué)工程學(xué)會項目競賽獎(2021 年);和 InnoShow Awards(2021 年和 2022 年兩次獲獎)。

“WISE 的愿景是通過開發(fā)下一代可穿戴、智能和軟電子技術(shù)，促進從‘以醫(yī)院為中心’向‘以人為中心’的醫(yī)療保健轉(zhuǎn)變——因此得名 WISE，”張教授說。