［本站讯］近日，集成电路学院钱凯教授团队在医工交叉-医疗健康监测研究中取得新进展，研发出具备超疏水抗液体干扰界面的集成无线传感系统，为临床压力性损伤（如压疮）主动预防提供了高可靠、长续航的柔性监测新方案。相关成果以“Integrated Wireless Sensor System Featuring Liquid-Repellent Interfaces for Reliable Pressure Ulcer Monitoring”为题，发表在ACS Applied Materials & Interfaces期刊（中科院二区，IF=8.2）。集成电路学院本科生于泽川为论文第一作者，集成电路学院卓优博士后戴子忆、澳门大学教授周冰朴等为论文共同通讯作者，集成电路学院为第一完成单位。
图1 从功能单元器件到无线远程压疮监测平台的完整系统架构及其临床应用展示
压力性损伤（压疮）是全球严峻的临床健康难题，每年影响数百万行动不便患者，尤其在重症监护室中发病率居高不下，给社会带来巨额医疗经济负担。当前临床以间歇性人工翻身、主观目视检查为主的护理模式属于被动应对，难以实现早期预警；虽有床垫式压力监测设备问世，但存在刚性笨重、空间分辨率不足、无法贴合人体复杂曲面等缺陷。柔性电容式传感为连续界面压力监测提供了可行方向，然而临床环境中汗液、血液、组织液等生物体液的浸润，会因液体与传感材料间巨大的介电常数差异引发严重信号失真，常规防水封装又会牺牲器件柔性与贴合性，导致监测结果出现假阳性、可靠性大幅下降，难以满足压疮主动预防对长期稳定、抗干扰、高保真压力监测的核心需求。
图2 无线智能压疮监测系统及其人机交互界面，包括该系统的组成原理、临床应用场景与不同手术体位下的模拟监测效果
针对这一挑战，团队提出超疏水界面协同多级微结构的设计策略，成功研发出具备抗液体干扰能力的集成无线柔性压力监测系统。该系统以PDMS/MWCNT互锁穹顶阵列微结构为压力传感核心，结合喷涂改性二氧化硅纳米粒子构筑超疏水界面，稳定维持Cassie?Baxter态并形成持久空气层，从物理上隔绝汗液、血液、组织液等高介电常数生物体液的干扰；同时实现0?1.2 MPa宽量程、5.22×10-3kPa-1高灵敏度的压力感知，在5000次高压循环与24小时体液浸泡后仍保持信号完整稳定。团队进一步将3×3柔性传感器阵列与定制化柔性电路板、智能手机应用端深度集成，搭载双指标风险评估算法，可通过动态热图可视化压力分布并依据压力-时间积分算法智能预警，构建出兼具高贴合性、抗体液干扰、长时稳定与临床易用性的压疮主动监测方案，为慢性创面精准预防与智能护理提供了全新技术支撑。此外，作为该领域的系统性研究，团队前期已在多功能传感机理与医疗健康监测应用方面取得了重要进展，相关文章发表在Advanced Healthcare Materials 2026, e03333；npj Flexible Electronics, 2025, 9, 53；Small Structures, 2025, 2400582；Composites Part B: Engineering, 2025, 292, 112068；Small methods, 2025, 2500292；ACS Applied Electronic Materials, 2025, 7, 9, 4287–4296等期刊。
钱凯教授团队长期从事集成电路材料/微纳器件与“医工交叉”研究，主要包括金属纳米材料在集成电路封装与柔性透明电极中的应用，以及脑机接口/健康监测智能感知系统与组织创伤修复。
