不到二十天！「柔性电子女神」五院院士鲍哲南，连发Nature/Nature Electronics!

主要观点总结

本文报道了一种基于可拉伸二极管连接有机场效应晶体管的类似皮肤且无漂移的生物传感器。通过材料和工艺工程，开发了具有高达100%应变能力的可拉伸生物传感器。使用扩展栅极电容耦合来实现精确传感，并使用有机半导体区域封装以避免与生物缓冲环境直接接触。二极管连接的差分OFET对可以消除由偏置应力、离子迁移、机械应变、运动伪影和温度波动引起的变化。同时，作者还开发了一种混合系统，将软传感器与柔性印刷电路板结合，实现了无线测量和读出功能。该系统在急性应激事件期间能够检测人类汗液中的皮质醇，证明了其在可穿戴设备中的潜在应用。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及重要性

随着生物电子设备的快速发展，开发具有类似皮肤机械性能的生物传感器对于实时监测和调节生物信号具有重要意义。这类设备能够贴合人体器官，最小化组织损伤和免疫反应。基于有机电子材料的软传感器已用于监测一系列信号，如体温、血压和电生理记录。然而，信号漂移是开发准确可靠生物传感器的一个主要问题。此外，最先进的生物传感器通常刚性或柔韧性有限，开发完全柔软和可拉伸的稳定生物传感器仍然是一个挑战。

关键观点2: 新型生物传感器的主要特点

该研究报道了一种具有扩展栅极（EG）二极管连接OFET对的软生物传感器，可克服漂移问题。通过材料和工艺工程，该传感器展现出高达100%的应变能力和出色的稳定性。使用EG电容耦合实现精确传感，同时避免与生物缓冲环境的直接接触。二极管连接的差分OFET对能够消除由偏置应力、机械应变、运动伪影和温度波动引起的变化。

关键观点3: 生物传感器的应用及优势

该OFET平台可通过三种不同的机制用于生物传感：基于核酸适配体的传感、酶促生物传感和基于离子选择性膜的传感。此外，研究者还开发了一种混合系统，将软传感器与柔性印刷电路板（PCBs）结合起来，实现无线测量和读出功能。这一系统在急性应激事件期间能够检测人类汗液中的皮质醇，证明了其在可穿戴设备中的潜在应用。

关键观点4: 研究展望

未来工作将集成近传感器集成电路以处理数据和降低噪声，并引入模拟电路和主动滤波电路，以提高信噪比和灵敏度。该方法还可应用于其他基于晶体管的生物传感系统。