基于石墨烯的“電子紋身”可300小時連續監測血壓!
導讀:血壓是心臟健康重要指標之一,其中手臂式血壓計是目前標準測量方法,但它只能測得單一數據點,且容易受測量者當下情緒影響而失準。近,德克薩斯大學與德州農工大學團隊開發出基于石墨烯的“電子紋身”,能長時間黏在皮膚上連續監測血壓變化,且不傷害人體。
雖然許多便攜式設備的健康監測成果取得重大突破,但它們到目前都還未準備好進入血壓監測。是智能手表佩戴容易移動,第二是手表偵測血壓的技術尚未成熟,對膚色較深或手腕較大的人來說,利用光來獲取讀數的結果可能不太穩定;此外有些癥狀如:突發性低血壓,若未隨時監測血壓變化只會措手不及。
為此,德克薩斯大學與德州農工大學團隊開發了一種侵入性較小的設備,也就是將裹在黏性材料中的石墨烯傳感器“紋”在手腕皮膚,基本上舒適無感可長時間佩戴,且不會四處晃動。
測試實驗結果表明,石墨烯傳感器能準確監測動脈血壓連續超過300分鐘,團隊希望將該技術開發成電子紋身供患者長期佩戴,測量睡眠、運動、壓力期間血壓變化。過去已有其他電子紋身被設計于監測心臟病患者心臟、運動期間生命體征或神經退化患者的肌肉等。
研究人員認為,無需壓脈帶的血壓監測將是醫學領域的“圣杯”。相關論文發布在《Nature Nanotechnology》期刊。

生物阻抗測量 (Bio-Z)具有通過電流的深度穿透來檢測埋藏組織的能力,從而有助于直接從動脈對血流動力學參數進行強大的傳感。自粘、低阻抗石墨烯電子紋身 (VET)放置的BP模型在一開始就確定,無需為每個電極放置重新校準模型,這里的石墨烯支持BP(Z-BP)技術不會受到電極錯位或傳感器移動的影響,也不需要骨骼的存在。

該研究還研究了實際的脈搏波形與血流動態和動脈容量之間的關系。總體趨勢是,較高的血壓會導致較高的動脈容量,從而降低生物阻抗。

為驗證Z-BP方法,被試者通過鍛煉運動以提高血壓,再將手浸入冰水確保完成運動后血壓同樣緩慢下降,在約 3-4 分鐘的休息時間后重復這一過程。結果表明,根據 IEEE 可穿戴血壓測量設備標準,該產品性能可以歸類為高的準確度水平。在皮膚觀察中,沒有出現皮膚刺激、損傷、過敏反應或發紅。














































