北理工團(tuán)隊(duì)在無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測方面取得重要進(jìn)展
發(fā)布日期：2025-04-10 供稿：集成電路與電子學(xué)院 攝影：集成電路與電子學(xué)院
編輯：李曉雨 審核：薛正輝 閱讀次數(shù)：
近日,，北京理工大學(xué)集成電路與電子學(xué)院柔性電子器件與智造研究所在《ACS Nano》上發(fā)表題為“Crack-enhanced MXene-carbon nanotube soft contact lens for body-induced intracranial pressure application”的學(xué)術(shù)論文。論文提出了一種利用眼部可穿戴傳感系統(tǒng)無創(chuàng)監(jiān)測顱內(nèi)壓的新策略,，動(dòng)物驗(yàn)證了該系統(tǒng)在體位誘導(dǎo)顱內(nèi)壓變化模型中的應(yīng)用,，明確了顱內(nèi)壓與眼壓之間的關(guān)聯(lián)性,。北京理工大學(xué)為唯一通訊單位，本科生吳立峰和博士研究生杜直建為論文的共同第一作者,，李臘副教授和沈國震教授為通訊作者。
顱內(nèi)壓實(shí)時(shí)監(jiān)測是急性腦損傷等臨床危重癥監(jiān)測中不可或缺的重要生理參數(shù),，也是宇航員,、高水平運(yùn)動(dòng)員等專業(yè)人員科學(xué)訓(xùn)練的重要指導(dǎo)參數(shù)。然而,，目前臨床的顱內(nèi)壓監(jiān)測技術(shù)依賴外科開顱手術(shù),，極易引起感染風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)也會(huì)對患者造成二次傷害，因此,，亟需一種新型無損顱內(nèi)壓監(jiān)測技術(shù)來解決這些痛點(diǎn),。
本文報(bào)道了一種通過原位眼壓監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測方法。該系統(tǒng)包括一個(gè)微裂紋結(jié)構(gòu)性能增強(qiáng)眼壓傳感器,、柔性電路采集分析系統(tǒng)以及移動(dòng)顯示APP,。受“藕斷絲連”結(jié)構(gòu)啟發(fā)，微裂紋結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的MXene@C-MWCNT IOP傳感器具有33.21 mV/mmHg的高靈敏度和60 mmHg的寬監(jiān)測范圍,，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)信號監(jiān)測,，并在眼壓或顱內(nèi)壓水平過高時(shí)發(fā)出預(yù)警?；铙w動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示,，在不同體位下眼壓和顱內(nèi)壓的變化具有高度的一致性，這表明利用眼壓傳感系統(tǒng)進(jìn)行顱內(nèi)壓監(jiān)測的可行性與可靠性,。
論文通過材料制備,、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和器件集成，提出了一種具有高靈敏度,、可入眼佩戴的眼壓傳感系統(tǒng),，并通過活體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了無損監(jiān)測顱內(nèi)壓的可行性。這一進(jìn)展為臨床危重癥監(jiān)控提供了一種新型技術(shù)手段,，為專業(yè)人群的特殊訓(xùn)練提出了一種有效的科學(xué)指導(dǎo)方案,，也為臨床研究眼球-顱腦關(guān)系展示了一項(xiàng)全新的科研思路。
本文的第一作者是北京理工大學(xué)集成電路與電子學(xué)院大四本科生吳立峰,。吳立峰同學(xué)2022年通過大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目加入研究所沈國震教授和李臘副教授團(tuán)隊(duì),，是柔性電子雙創(chuàng)俱樂部培養(yǎng)的第一批本科生。依托研究所國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,，吳立峰同學(xué)作為第一負(fù)責(zé)人獲得多項(xiàng)校級和國家級大創(chuàng)項(xiàng)目,，均以優(yōu)秀評級順利結(jié)項(xiàng)；同時(shí)在指導(dǎo)老師的幫助下,，獲得了第三屆國際傳感器大賽高校創(chuàng)新組一等獎(jiǎng)等專業(yè)競賽獎(jiǎng)項(xiàng),；并與研究所同學(xué)一起斬獲挑戰(zhàn)杯,、“互聯(lián)網(wǎng)+”等省部級和校級雙創(chuàng)競賽獎(jiǎng)項(xiàng)十余項(xiàng)。自加入研究所以來,，吳立峰同學(xué)作為第一作者已經(jīng)發(fā)表學(xué)術(shù)論文2篇,，并參與多篇高水平學(xué)術(shù)論文，目前已被直博推免至柔性電子器件與智造研究所繼續(xù)從事眼部可穿戴器件領(lǐng)域的相關(guān)研究,。歡迎校內(nèi)相關(guān)專業(yè)的同學(xué)積極了解研究所各項(xiàng)研究方向,，加入柔性電子雙創(chuàng)俱樂部！
論文詳情：Wu, L.; Du, Z.; Liu, W.; Duan, Z.; Liu, H.; Li, L.; Shen, G. Crack-Enhanced MXene-Carbon Nanotube Soft Contact Lens for Body-Induced Intracranial Pressure Application. ACS Nano 2025, acsnano.4c18484
論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.4c18484.
附柔性電子器件與智造研究所及論文通訊作者簡介：
柔性電子器件與智造研究所依托北京理工大學(xué)集成電路與電子學(xué)院,、柔性電子校級平臺(tái)和損傷器官重構(gòu)與再造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,，瞄準(zhǔn)國際科技前沿與國家重大需求，圍繞柔性電子器件與系統(tǒng),，從半導(dǎo)體材料合成,、工藝開發(fā)、設(shè)備研制,、系統(tǒng)研制等方面開展系統(tǒng)的前沿基礎(chǔ)與應(yīng)用研究,。通過微電子、光電子,、量子信息,、力學(xué)、仿生,、醫(yī)療等多學(xué)科領(lǐng)域深度交叉,，面向柔性薄膜晶體管與應(yīng)用、柔性光電器件與視覺芯片,、柔性感知與智能機(jī)器人,、仿生傳感器與健康醫(yī)療、柔性多功能集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用等多個(gè)方面,，努力打造國際一流,、獨(dú)具特色的柔性智能電子研發(fā)與智造平臺(tái)。研究所目前已經(jīng)形成了由國家領(lǐng)軍人才為帶頭人,，國家級青年人才等為骨干的學(xué)術(shù)隊(duì)伍,。研究所多項(xiàng)科研成果在Nature/Science子刊等國際重要學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表。
李臘,，北京理工大學(xué)預(yù)聘副教授,，博士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)檠鄄靠纱┐麟娮悠骷?。以第?通訊作者在Nat. Commun.,、ACS Nano、Adv. Funct. Mater.，等SCI期刊發(fā)表論文48篇,，IF>10的論文20篇,，他引近4000次，h因子31,，5篇入選高被引論文,，5篇封面論文。撰寫英文學(xué)術(shù)專著1部,。
沈國震,，北京理工大學(xué)集成電路與電子學(xué)院特聘教授、博士生導(dǎo)師,，柔性電子器件與智造研究所所長，國家級領(lǐng)軍人才,。長期從事低維半導(dǎo)體材料及相關(guān)柔性電子器件的研究,。以第一完成人身份獲北京市科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)、中國材料研究學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)等?，F(xiàn)任英國皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士,、中國材料研究學(xué)會(huì)理事。發(fā)表SCI收錄論文400余篇,，獲引用超過3萬,，H-index為103。
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