报告题目:

液态金属-水凝胶多功能柔性生物电子器件

报告人:

胡靓

所在单位:

北京航空航天大学

报告人简介:

北京航空航天大学副授， “医工百人”研究员及“青年拔尖人才”，博士生导师。本博毕业于浙江大学生物医学工程专业，并美国宾夕法尼亚大学和Monell化学感受中心联合培养。以液态金属和水凝胶等新型材料为主开展了组织力学适配及生物相容性优异的软生物电子接口技术研究，从材料理化调控、成型加工、接口器件设计和应用开展了全流程创新研究。主持国家自然科学基金和北京市自然科学基金重点课题等纵向课题10余项。以第一/通讯作者发表论文三十篇，包括Advanced Materials（封面）,Advanced Functional Materials（封面）, Science Bulletin，ACS Nano,  Biosensors & Bioelectronics (3篇），Chemical Engineering Journal, Analytical Chemistry，Microsystems & Nanoengineering材料及传感器领域权威期刊，授权中国发明专利7项，参与编著全英文专著3部（Springer）。相关工作获得PNAS、美国化学学会（ACS）官网等权威期刊和科技媒体报道。担任中国生物医学工程学会生物医学测量分会委员，多个SCI期刊编委。获13届世界华人生物医学工程大会青年科学家奖，2024Wiley威立中国开放科学高贡献作者奖等荣誉。指导3名研究生获得国家奖学金和优秀毕业论文等荣誉，作为指导教师带领本科生获得中国互联网+大学生创新创业大赛北京市一等奖，2024全国大学生生物医学工程创新设计竞赛三等奖，北航“冯如杯”主赛道二等奖和三等奖等荣誉。

报告摘要:

水凝胶具有含水量高、模量低、生物相容性好等优势，被视为生物电子的理想界面材料，也是当下生物电子领域的研究热点。在水凝胶体系中打印液态金属（LM）结构的文章虽然已经有报道，但是，有的凝胶体系比较脆，需要将液态金属固化取出再次封装后才能进行后续使用；有的凝胶体系生物相容性较差，大多用于传感领域，不适合用于生物电子学应用。本文报道了一种简单的原位3D打印方法来制备液态金属(LM)-凝胶复合结构：明胶-海藻酸盐-氯化钾水凝胶(GSP)作为打印支撑基质，LM作为打印墨水。LM-凝胶复合结构可以直接用作电子器件或设备，无需进一步封装过程。LM-凝胶复合结构不仅能够对软组织具有良好的机械顺应性，而且在生物电子学应用中显示出巨大潜力。我们采用原位3D打印方法成功制备出LM-凝胶NFC标签、LM-凝胶复合电路、多模态压力传感器、用于体外信号记录和体内电刺激的软生物电极。另外，利用3D软材料打印，实现了细胞水平的高通量软微电子整列器件，实现了心肌细胞胞内胞外的动态记录。