摘要：Wearable Electronics近期上线文章"Recent advances in conductive hydrogels for soft biointegrated electronics: Materials, properties, and

Wearable Electronics 近期上线文章"Recent advances in conductive hydrogels for soft biointegrated electronics: Materials, properties, and device applications"，研究人员对导电水凝胶进行了系统综述，详细探讨了不同类型的导电填料对其电学和力学性能的影响，并总结了导电水凝胶在可穿戴传感器和电刺激等应用方面的最新进展，同时展望了基于水凝胶的电子器件在健康监测和治疗应用中的未来发展方向与策略。

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文章解读

Wearable Electronics

随着生物医学技术的飞速发展，创新材料被不断进入该领域，逐步填补了生物组织与电子设备之间的鸿沟。导电水凝胶凭借其独特的高含水量、接近组织的模量以及离子传导性，已成为软体生物电子学中的关键材料，特别是在与人体组织兼容的应用中具有巨大潜力，从而为与生物系统建立有效界面提供了可能。

“导电水凝胶代表了生物学与电子学融合的前沿”首尔基础科学研究所水凝胶技术研究人员、主要作者Yoonsoo Shin解释道：“它们在机械和电气性能调整方面的多功能性，使其成为实现与人体组织无缝运行的下一代可穿戴和可植入设备的不可或缺的材料。”

近期研究指出，导电水凝胶是生物信号监测和电刺激的优异解决方案。通过添加碳纳米材料、导电聚合物和金属基纳米材料等导电填料，这些水凝胶在保持其柔软特性的同时兼具电学性能。它们的贴合接触、低阻抗和高电荷注入能力使其适用于实时监测和治疗用途。

Material properties of conductive hydrogels and their advances inbiomedical devices

首尔国立大学教授、资深及通讯作者Dae-Hyeong Kim补充说：“导电水凝胶在适应动态环境的同时能够持续保持稳健的电气性能的能力，彻底改变了我们对电子设备与人体接口的看法。这些材料不仅仅是组件；它们是全新治疗和诊断模式的推动者。”

除了这些特性外，导电水凝胶可调的机械和电气特性使其能够应用于从可穿戴传感器和神经接口到药物输送系统和人造肌肉等多种场景。此外，它们良好的生物相容性和生物可降解性确保了最小的免疫反应和环境影响，使它们成为临时植入物和可持续生物医学设备的理想选择。

最近的研究表明，导电水凝胶与柔性电路和微流控系统的集成具有巨大潜力，可以构建同时具有感测、刺激和治疗的多功能平台。

“展望未来，导电水凝胶的发展有望开启个性化医疗、机器人技术和人机界面领域的新篇章”，Shin表示，“通过利用其独特的性能组合，研究人员设想这些材料将使生物电子学无缝融地入日常生活，从而可以实现从实时健康监测系统到自适应治疗设备的无缝融合。”

通讯作者简介

Dae-Hyeong Kim于2000年和2002年分别在韩国首尔国立大学获得化学工程学士和硕士学位。他在2009年从伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校获得了材料科学与工程博士学位。2009年至2011年，他担任伊利诺伊大学的博士后研究员。他于2011年加入首尔国立大学，目前是首尔国立大学化学与生物工程学院的教授。自2017年起，他一直担任基础科学研究所（IBS）纳米粒子研究中心的副主任。他一直专注于纳米材料和可变形设备的研究以及它们在生物集成和生物启发电子学中的应用。他曾获得多个奖项，包括乔治·史密斯奖（2009年）、TR 35奖（2011年）、洪进基创意奖（2015年）、SCEJ奖（2016年）和韩国青年科学家奖（2017年）。他自2018年至2024年也被Clarivate Analytics评为高被引研究人员之一。

文献详情

Y. Shin et al., Recent advances in conductive hydrogels for soft biointegrated electronics: Materials, properties, and device applications, Wearable Electronics, Volume 1, 2024, Pages 255-280, https://doi.org/10.1016/j.wees.2024.10.004

来源：医学顾事