摘要：肺动脉高压（PH）是一种临床和病理生理综合征，其特征是由于各种异质性疾病（病因）和不同的致病机制导致的肺血管结构或功能变化，导致肺血管阻力和肺动脉压增加，随后可能发展为右心衰竭甚至死亡。肺动脉高压（PH）显著影响人类的生活质量和寿命，并促进了用于PH诊断和预防
第一作者：曹泽霖
通讯作者：秦思达，邵金友，孙柏
通讯单位：西安交通大学
DOI: 10.1002/adma.202411659
成果简介
肺动脉高压（PH）是一种临床和病理生理综合征，其特征是由于各种异质性疾病（病因）和不同的致病机制导致的肺血管结构或功能变化，导致肺血管阻力和肺动脉压增加，随后可能发展为右心衰竭甚至死亡。肺动脉高压（PH）显著影响人类的生活质量和寿命，并促进了用于PH诊断和预防的柔性植入式电子设备的发展。由于计算瓶颈，基于冯∙诺伊曼架构的传统植入式设备在处理大量生物数据方面面临着无法克服的挑战，忆阻器集成了记忆传感和计算能力，可以有效消除计算瓶颈，成为健康监测植入式设备中最有前景的产品之一。近年来，随着人工智能的快速发展，柔性可穿戴或植入式电子设备的使用为PH的诊断和预防提供了新的机遇，一些压力传感器被实验性地植入生物体中用于血管压力监测。然而，生物技术的不断发展也对植入式传感设备提出了更高的要求，如小型化、高生物相容性、强大的数据处理能力和超低功耗。目前，将忆阻器用作生物信息监测的可植入设备仍然是一个未被广泛研究的新领域。
西安交大邵金友教授和孙柏教授课题组，联合西安交大一附院秦思达副研究员围绕可植入忆阻器的制备及其在生物医学领域的应用开展了合作研究。近期在材料学领域高水平SCI期刊《Advanced Materials》（影响因子27.4）上发表题为“A High-Stability Pressure-Sensitive Implantable Memristor for Pulmonary Hypertension Monitoring”的研究论文，论文的第一作者为西安交大博士研究生曹泽霖。
在这项研究工作中，作者制备了一个具有Ag/MnO23/FTO结构的柔性忆阻器，并将其植入Sprague-Dawley（SD）大鼠体内。采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）对忆阻器进行封装，由此该设备可以在动物体内连续工作长达四周，表现出优异的稳定性。此外，基于所制备的忆阻器件的压力响应特性，设计了一种用于肺动脉血压监测的忆阻传感器阵列。在该装置中，前端忆阻传感器阵列可以收集和反馈压力信号，同时通过忆阻逻辑电路实现降噪，最终由忆阻神经网络对信息进行处理和分析。因此，这项工作展示了植入式忆阻器在肺动脉压力监测方面的应用潜力，并为设计高效、实时和可靠的植入式医疗保健设备提供了新的灵感。文献信息
Zelin Cao, Yiwei Liu, Bai Sun*, Guangdong Zhou, Kaikai Gao, Siyu Sun, Yu Cui, Mengna Wang, Xianxia Yan, Tianfu Zhao, Xiaoliang Chen, Jinyou Shao*, and Sida Qin*, A high-stability pressure-sensitive implantable memristor for pulmonary hypertension monitoring, Advanced Materials, 2024, 2411659. DOI: 10.1002/adma.202411659.
来源：华算科技