【进展】Nature:研究团队开发新型智能纤维技术;中国科学院半导体所取得新进展

1.Nature:研究团队开发新型智能纤维技术,可用于可穿戴电子设备;

2.中国科学院半导体所在汗液氨基酸多模态传感芯片及系统研制取得新进展;

3.八亿时空:光刻机诉讼案已调解结案并收到退款

1.Nature:研究团队开发新型智能纤维技术,可用于可穿戴电子设备

集微网消息,据科技日报报道,《自然》31日报告了新加坡和中国科学家联合开发的一种制作内置电子元件纤维的新方法,这种纤维可用于可穿戴电子设备。其潜在应用包括能感知交通灯变化的帽子(可帮助视障人士),以及用于心脏监测的柔性设备。

可检测和处理信号的可穿戴电子元件,能用含有半导体器件的纤维制成。但制造过程可能会产生缺陷,限制这些纤维的性能。

来自新加坡南洋理工大学、中国科学院大学以及多家机构的研究人员组成的联合团队,此次评估了纤维制造过程,以确定断裂和缺陷是如何产生的。利用这些信息,他们修改了加工技术以及半导体和纤维材料的结合方法,以生产出具有光电特性的高性能柔性纤维。

为展示这种材料的能力,研究团队制作了一系列实验性装置。例如,他们将纤维编成一顶帽子,能感知交通灯的光信号,从而为视力障碍人士提供协助。帽子检测到的光信号被传输到手机上,在交通灯由红转绿时提醒用户。团队还将纤维编入手环,制成可穿戴心脏监测器,性能与市售设备相当,但比刚性传感器更贴合手腕。这些纤维还展现出压缩条件下的耐久性和防水性。

在同时发表的新闻与观点文章中,美国弗吉尼亚理工大学研究人员认为,这项工作“在将微型计算机嵌入日常服装的方向上实现了一个飞跃”。

除了利用新型纤维将可穿戴设备融入日常生活,可穿戴设备还拥有其他可能。去年12月消息显示,南开大学团队设计、制备的这种柔性且可持续的个人体温调节衣物系统,能够根据各种极端复杂的环境温度变化快速响应,通过柔性太阳能器件,将太阳光的能量用于驱动高效的电卡热管理器件,使人体热舒适区从22摄氏度至28摄氏度扩展到12.5摄氏度至37.6摄氏度,具有能耗低、效率高的特点,只需12小时的太阳光能量输入,便可实现24小时可控和双模式体温调节。

2.中国科学院半导体所在汗液氨基酸多模态传感芯片及系统研制取得新进展

汗液作为最容易获得的体液之一,其中富含有大量与健康相关的生物标记物可用于无创监测,近年来受到了可穿戴健康电子领域的极大关注。苯丙氨酸作为人体的八大必需氨基酸之一,大量存在于人体组织和体液中,对个体的智力发育、健康维持、免疫反应等方面十分重要。但是,由于缺乏合适的高灵敏度检测方式以及可靠的汗液-血液苯丙氨酸水平相关性研究依据,汗液中的苯丙氨酸很少被可穿戴汗液生物传感技术探索开发作为生物标记物用于健康监测。

鉴于此,中国科学院半导体研究所王丽丽研究员团队开发了一款可穿戴多模式生物传感芯片集成系统用于对汗液中的苯丙氨酸、氯离子浓度指标以及汗液流失指标(出汗量、出汗率)进行准确的多模态实时检测 (图1)。在该集成系统中,研究团队提出了可用于苯丙氨酸直接氧化法检测的高灵敏度、高选择性可穿戴传感电极。此外,还开发了低成本的可视化微流控芯片用于快速的汗液采样、便捷的汗液流失测量以及稳定的苯丙氨酸传感。最后,通过集成后端柔性电路和定制化手机软件,实现了传感信号的多通道采集、无线传输以及自动读数。 

图1:可穿戴多模态生物传感集成系统的设计原理及应用方向

作为实际医学应用展示(图2),半导体所与天津医科大学总医院合作,开发的生物传感集成系统被用于监测受试者在运动过程中的多个汗液生物指标。基于多位受试者的实地监测数据分析,研究团队发现了不同身体质量指数的人群之间汗液苯丙氨酸浓度有显著差异,这归因于个体间的出汗率差异,同时,还提出了汗液苯丙氨酸浓度和出汗率得到的复合指标(汗液苯丙氨酸流失率)用于有效地评估个体的运动代谢状态与潜在风险。最后,研究团队更进一步地研究了汗液苯丙氨酸浓度与血液苯丙氨酸水平之间的关系,通过出汗率标准化浓度指标来减小个体间的变异性,揭示了在两位受试者中汗液-血液苯丙氨酸水平之间良好的相关性,证明该多模式生物芯片传感集成系统具有对不同人群的汗液苯丙氨酸分析的普适性。上述结果表明结合出汗率检测及多模态分析,汗液苯丙氨酸有被开发为可靠生物标记物的临床应用前景,用于无创的代谢状态评估,甚至相关的疾病诊断。

图2:可穿戴多模态生物传感集成系统的在临床人体应用评估

上述研究成果以“Interindividual- and blood-correlated sweat phenylalanine multimodal analytical biochips for tracking exercise metabolism”为题发表于《自然通讯》期刊(Nature communications)。半导体所博士生钟博文为论文的第一作者,硕士生秦晓坤和博士后徐浩分别为论文的第二、三作者,王丽丽研究员为论文的通讯作者。该项目得到了中国科学院高层次人才项目、国家自然科学基金和中国科学院战略先导项目的经费支持。(来源:半导体研究所)

3.八亿时空:光刻机诉讼案已调解结案并收到退款

集微网消息,近日,有投资者在投资者互动平台提问:请问光刻机的诉讼案子,到目前为止什么程度了,公司公告已经和解,请问目前是否已经收到改笔退款?

八亿时空(688181.SH)2月2日在投资者互动平台表示,公司光刻机诉讼案子已调解结案,公司已收到退款。

截至发稿,八亿时空市值为23.35亿元,股价为17.36元/股,较前一日收盘价下跌7.41%。


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