呼吸的实时监测对人类健康至关重要，特别是对于预测与睡眠相关的疾病。具有高精度、佩戴舒适性、便携性和环境耐受性的呼吸监测系统是非常需要的，但这仍然是一个巨大的挑战。近日，科研人员制造了一种具有优异综合性能的多模式水凝胶传感器，用于监测呼吸和诊断阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（OSAS）。合成纤维素基水凝胶表现出良好的机械性能和极端温度耐受性，这归因于水凝胶网络内化学交联和多个氢键之间的协同作用。制造的水凝胶传感器可以分别通过电容和电阻的输出信号独立监测机械变化和热变化。水凝胶传感器的这些非凡特性能够高度可靠和准确地监测呼吸事件和诊断 OSAS。这项工作为实时呼吸监测和预防睡眠相关疾病的发生提供了新的实用途径。

示意图1 具有用于监测呼吸的多模式传感能力的基于纤维素的水凝胶传感器的示意图。

图3 多模式 CH-GT 水凝胶传感器的结构设计和传感机制。

图4 表征水凝胶传感器的机械传感性能。

图8 通过输出不同类型的电信号同时监测四个不同的身体部位来检测 OSAS。

相关论文以题为Multimodal Hydrogel-Based Respiratory Monitoring System for Diagnosing Obstructive Sleep Apnea Syndrome发表在《Advanced Functional Materials》上。通讯作者是华南农业大学刘涛副教授，刘珍珍教授。

参考文献：

doi.org/10.1002/adfm.202204686