夏威夷大学马诺阿分校的研究人员推出了一种新技术，有望使可穿戴健康传感器的制造变得更加便捷和实惠。可穿戴传感器对于持续监测生命体征和其他健康指标至关重要，提供实时健康洞察，促使前瞻性和个性化的医疗护理。然而，生产这些设备通常需要专业设施和技术专长，限制了其普及和广泛应用。
由机械工程系（工程学院）和细胞与分子生物学系（John A. Burns医学院）的助理教授泰勒·雷带领的团队，推出了一种基于镂空模板的低成本方法，用于生产由激光诱导石墨烯（LIG）制成的传感器，这是一种在可穿戴传感平台中广泛使用的关键材料。“这一进步使我们能够以更高的精度和更低的成本制造高性能的可穿戴传感器，”雷说。
“通过在激光图案化过程中使用简单的金属模板，我们克服了传统制造工艺的一个关键限制，开辟了传感器设计和功能的新可能性。”通过使用市售金属模板，UH Mānoa团队能够将最小特征尺寸从大约120微米减少到仅45微米。这使得创造更复杂的传感器设计成为可能，例如精细线条微阵列电极，这在标准激光处理下难以实现。“我们通过制造温度传感器和多电极电化学传感器，展示了我们方法的实用性，”雷解释说。
“这些设备表现出增强的性能，我们将其归因于石墨烯图案的分辨率和质量的提高。”该研究于2024年8月发表在《生物传感器与生物电子》杂志上，作为该期刊“美洲年轻科学家”系列的一部分。该研究的第一作者是凯莉·M·克拉克，合著者包括机械工程系的德伦·T·内科巴和基安·拉伊·维尔内斯，以及电气与计算机工程系的周杰。这一创新基于雷之前关于“汗容器”
的工作，一种收集和分析汗液的3D打印可穿戴汗传感器，可提供关于脱水、疲劳和糖尿病等各种健康状况的见解。s-LIG方法通过使高性能传感器的可扩展制造成为可能，进一步增强了可及健康监测技术的潜力，而不依赖于传统的、资源密集型的制造途径。参考文献：Clark KM, Nekoba DT, Viernes KL, Zhou J, Ray TR. 用于制造高分辨率、柔性、激光诱导石墨烯传感器的镂空模板方法。
生物传感器和生物电子学。2024;264:116649. doi: 10.1016/j.bios.2024.116649