由于无创生物传感器在研究领域的高速发展引领了个性化健康监测的推进速度,无创生物传感器在未来几年有机会改变人们的医疗方式,甚至生活习惯,其带来的改变之巨大不亚于一次技术革命。
因此,高通量、低成本地制造柔性传感元件是目前最为急需的技术。谁先通过大规模制造技术降低器件的制造成本,谁将首先占领柔性电子制造领域的高地,甚至可以制定个性化健康监测行业的制造标准。
为实现无创生物传感器的低成本大规模制备,加州大学伯克利分校教授Javey及其团队提出了卷对卷(R2R)凹版印刷电极,这些电极通过一系列电化学处理可以极为坚固地贴附在柔性衬底上,并且设计和优化了油墨和电极的电化学稳定性以及机械稳定性。实现了在150米柔性基材上通过卷对卷印刷的均匀氧化还原工艺(uniform redox kinetics)的器件。
这些电极可以通过功能化处理后用于无创检测生物流体中的离子、代谢物、重金属和其他小分子的高性能传感器,包括用于运动期间实时原位排汗监测的传感器。这种工艺稳健、合成方式灵活且多用途的卷对卷凹印电极制备工艺技术的发展代表了实现大规模、低成本制造用于个性化健康监测应用的一次性可穿戴传感器的关键转换步骤已经实现。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b02505