江蘇
近日，北京大學新材料學院徐亞東與美國加州理工學院高偉教授團隊在柔性生物電子與電化學傳感方向取得重要進展。相關研究成果以 “Strain-resilient intrinsically stretchable electrochemical biointerfaces” 為題，在線發表于國際頂級學術期刊《科學》（Science）。北京大學新材料學院助理教授徐亞東為論文第一作者，加州理工學院高偉教授為通訊作者。
▲ 徐亞東研究成果發布在Science期刊網站
該研究首次提出了一種通用型耐應變本征可拉伸電化學生物界面，即SIRES。該平臺通過材料組成、界面結構和電化學傳輸過程的協同設計，在高達 300% 拉伸應變下保持高保真電化學輸出，并兼容伏安型、電位型和安培型等多種檢測模式。研究進一步展示了 SIRES 在可穿戴汗液監測和植入式動態組織分子檢測中的應用潛力，為柔性生物電子器件在真實生理環境中的穩定運行提供了新的設計范式。
該研究將柔性電化學生物電子的設計目標從“可拉伸”進一步推進到“耐應變信號轉導”。SIRES 通過材料、界面和電化學傳輸過程的協同設計，實現了動態形變條件下穩定、準確的分子檢測，為柔性生物電子在真實生理環境中的長期運行提供了新的設計范式。
該工作揭示了應變下電化學信號穩定的新機制，即通過平衡活性面積變化、界面阻抗演化和導電網絡電阻變化，實現高保真電化學輸出。該機制為動態組織界面上的電化學傳感行為提供了新的理解和調控思路。
從應用前景看，SIRES 兼容多種電化學檢測模式，并已在可穿戴汗液監測和植入式組織分子檢測中得到驗證。未來，該平臺有望拓展至運動健康管理、慢病連續監測、術后并發癥預警、傷口感染評估、胃腸道疾病監測、腫瘤微環境分析及閉環精準醫療等場景，為柔性生物電子器件從實驗室原型走向真實醫療應用提供重要技術基礎。
作者介紹
徐亞東，現任北京大學深圳研究生院研究員、助理教授、博士生導師，入選國家高層次人才計劃青年項目。曾在美國加州理工學院醫學工程系從事博士后研究。
本科畢業于四川大學材料化學專業，隨后獲得英國倫敦大學學院藥物科學碩士學位，并于美國密蘇里大學哥倫比亞分校獲得化學工程博士學位。
長期致力于新一代生物集成電子技術研究，聚焦精準與個性化醫療中的關鍵臨床需求，圍繞柔性生物材料設計、可規模化制造、多模態可穿戴與植入式器件，以及人工智能賦能的數據分析與診斷，構建了從材料、制造到器件與智能診療的一體化研究體系。曾獲國家優秀自費留學生獎學金、Outstanding Chemical Engineering PhD Student Award、Raymond White Dissertation Year Fellowship等獎勵，現任Springer Nature旗下 Discover Electronics 編委。迄今已發表20余篇研究論文，以第一作者身份在 Science, Nat. Nanotechnol., Sci. Adv., PNAS 等期刊發表多篇研究成果，論文總引用2,000余次，相關研究受到 Nature、Nature Nanotechnology、Matter 等期刊及《Scientific American》、《Science Daily》等逾百家媒體報導。
編輯、審核：石瑾鵬
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