个性化医疗革命正在顺利进行中——借助可穿戴设备和 DIY 家庭测试，可以比以往更轻松地追踪心率、血糖水平和微生物群多样性等一切信息。
然而，在实现人体和侵入式监测设备之间的无缝接口之前，仍然存在创新差距。
这正是南加州大学研究员 Hangbo Zhao 的用武之地，他是先进制造和柔性电子领域的专家。作为南加州大学航空航天与机械工程系和 Alfred E. Mann 生物医学工程系的助理教授，Hangbo 发表了一系列关于生物医学用途的可伸缩传感器的论文。他最近的一篇论文被选为著名期刊《科学进展》的封面故事，介绍了一项新研究，该研究将直接推动“柔软”和更灵活的微针的开发——这对于确保长期健康跟踪的舒适性和高精度至关重要。
该技术由可拉伸的三维穿透微电极阵列实现，采用赵教授及其研究小组开发的一种新颖的制造工艺生产。
微针电极广泛应用于大脑的感知和刺激，以及皮下生物标志物的诊断。然而，由于材料和制造方面的限制，几乎所有现有的微针电极都是刚性的。赵教授在先进制造方面的专业知识让他在设想更灵活的解决方案时有了新的视角。
对于“变形”或改变形状的肌肉组织和皮肤组织，新型“软”微针电极非常有吸引力。电极需要跟随目标组织的变形，以确保紧密接触并尽量减少组织损伤;赵的研究为微针的进步铺平了道路，微针可以更深入地感知组织并获得更准确的结果。无论是监测虚弱膀胱的运作还是跟踪心跳的微小波动，高保真传感的必要性都比以往任何时候都更加重要。
这项创新的核心是南加州大学赵教授实验室发现的一种混合制造方法。这种低成本且可扩展的方法结合了激光微加工、微加工和转印技术，可制造出迄今为止可拉伸性最高的微针电极阵列(60-90%)。
至关重要的是，这种新的制造方法可以方便地定制关键设备参数，例如电极几何形状、记录位置以及机械和电气特性。与赵的所有研究一样，适应性和准确性是组织原则：他对软电子和机器人技术的看法也为灵活的制造方法提供了参考。
这项研究的另一个有趣之处是它的深海起源。全球适用的微针电极的可行性最初是通过记录海蛞蝓运动肌肉内的电活动来证明的。
赵教授及其研究团队立即意识到了该成果在全球生物医学领域的广泛应用。该平台技术可用于感知和控制大脑和神经活动、电化学感知皮肤间质液、诊断神经肌肉疾病以及将药物输送到深层组织。
对于那些一想到微针就感到恶心的人来说，下一阶段高度可拉伸的“软”微针可能就是答案。在寻求更准确的跟踪以发现异常并确定快速治疗方法的过程中，赵的研究对于医疗保健专业人员、生物技术公司以及任何寻求更长寿、更健康生活的人来说都是一个重要的里程碑。
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