总有一天，帕金森氏症患者能够摆脱口服药物，代之以仅仅是一片薄薄的智能皮肤贴片。

 

　　通过特殊的传感器，智能皮肤贴片能检测到穿戴者的生命特征，并将这些信息自动传送给主治医生，如果需要的话，还能及时给药。虽然这种设施在广泛的实施应用之前仍需面对很大的挑战，但韩美两国研究人员认为，将标准电子和轻便材料结合在一起的创新能够将“未来概念”更好地引入到现实生活中。
 

穿戴式设备

　　电脑和智能手机之类的电子器具通常是由硅片构成的，虽然很耐用，但对于穿戴式设备来说，既笨拙又不方便。而在柔软的硅条或塑胶条上置入印刷电路板，所构造的电子器具是可弯曲的。比如，该器具贴在皮肤上时，可弯曲的底层能使装置随意拉伸、弯曲；缺点是，缺乏主要的组件，即可弯曲拉伸的电池和处理器。
 
　　首尔国立大学的生物工程助理教授Dae-Hyeong Kim领导的团队研发了一种称为补丁贴片的疗法，能自动为帕金森氏症患者供药。帕金森氏症是一种神经系统疾病，通常导致运动障碍，如手震颤等，患者必须定时吃药。而补丁贴片疗法其原理是通过震颤探测传感器来提供患者所需的药物剂量，通常比医嘱给定的剂量小。
 
　　与尼古丁贴片不同的是，将数据存储器与药物传输系统结合的补丁贴片，其底层覆盖了一层填满药物的多空二氧化硅纳米粒子，需要时会自动释放药物。Kim团队在《自然-纳米技术》上刊文称：贴片有一个小型加热器，可自动激活纳米粒子，进而释放适量的药物进入人体。
 
　　包括伊利诺伊大学材料学家约翰·罗杰斯（John Rogers）带领的团队，设计出一种与Kim一样轻便的可将电子部分融合在同一种结构中的穿戴式装置。罗杰斯把这一装置比作果酱甜甜圈：在透明外壳与硅胶之间流动着的少量硅流体，就像甜甜圈中的糖浆一样。
 
　　罗杰斯团队在《科学》上刊文称：“将电子组件切割到一定的大小后，使其漂浮在流体上，再用蛇形线使之与外壳连接。当贴片与皮肤一起伸展时，连接电子部分的线就会像折纸一样展开，使电子部分自由移动；当贴片收缩时，连接线会回到原来的位置。”
 

仍有待改进

　　尽管可穿戴式装置给患者带来很多好处，但Kim团队研发的这类装置制造过程较为麻烦，目前只能在大学实验室内手工打造。包括没有适合补丁贴片的电池和处理器，研究人员只能在外部添加一些装备。Kim说：“对于帕金森患者来说，这个装置很实用，贴上后就无需担心忘记吃药了。”罗杰斯说：“虽然这些创新解决了部分穿戴式电子产品面临的问题。”但Kim和罗杰斯坦承，“在投入市场前，仍会面临很多的挑战。”
 
　　斯坦福大学从事可穿戴式传感器研发的化学工程教授郑南宝（音译）说：“对于皮肤贴片来说，一些关键部件，如电池或处理器目前还没有一个灵活的可与皮肤匹配的形式。两个团队展示的新型组件在可伸展度上有突破，但要与可穿戴设备完全匹配且自如应用，仍有待努力。”
 
　　Kim提出，智能手机和智能手表或可以用作贴片的远程电池及处理器。目前他正在研究用无线天线给穿戴式电子产品充电或替代电池。或许，将贴片的信息数据处理“外包”，能减少贴片自身电量的消耗，生产成本也会降低。
 
 

资料来源 Science Now

责任编辑 则 鸣