Nature Nanotechnology-石墨烯生物传感器 | 柔性可穿戴

在非临床（动态）环境中，持续监测动脉血压 blood pressure，BP，对于了解包括心血管疾病在内的多种健康状况，是至关重要的。除了在医学诊断中的重要性之外，动态血压监测平台，还可以促进疾病与个人行为、日常习惯和生活方式的相关性，从而有可能分析根本原因、预后和疾病预防。尽管存在传统的非卧床动脉血压BP装置，但其不舒适、体积大且具有侵入性。

　　今日，美国 德州大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin) Deji Akinwande团队Dmitry Kireev等，德州农工大学(Texas A&M University) Roozbeh Jafari团队Kaan Sel等，在Nature Nanotechnology 上发文，报道了一种可穿戴的连续血压监测平台，该平台基于电生物阻抗electrical bioimpedance，并利用原子级薄、自粘、轻质和不显眼的石墨烯电子纹身graphene electronic tattoos，作为人体生物电子接口。石墨烯电子纹身，用于监测动脉血压>300分钟，比以前的研究报告长10倍。血压连续无创记录，舒张压精度为0.2±4.5mmHg，收缩压精度为0.2±5.8mmHg，性能相当于A级分类。

Continuous cuffless monitoring of arterial blood pressure via graphene bioimpedance tattoos.通过石墨烯生物阻抗纹身，对动脉血压进行连续无袖带监测。

图1：基于石墨烯激活生物阻抗的血压graphene-enabled blood pressure，Z-BP测量模式说明。

图2：动脉血压与生物阻抗的相关

图3：手握式冷压器hand grip and cold pressor，HGCP程序的石墨烯激活生物阻抗的血压Z-BP测量结果。

图4：石墨烯Z-BP模型训练和性能评估。
文献链接：

https://www.nature.com/articles/s41565-022-01145-w

DOI: 

https://doi.org/10.1038/s41565-022-01145-w

信息来源：公众号【今日新材料】

氧化石墨烯：

氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物，一般用GO表示，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。

氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质，因为其在水中具有优越的分散性，但是，相关实验结果显示，氧化石墨烯实际上具有两亲性，从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此，氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量。其亲水性被广泛认知。