近日，西北工业大学黄维院士团队于海东教授、梁飞副教授在柔性生物电子领域取得系列研究进展。基于“自供能+绿色材料”协同策略，成功构建了一系列集成电刺激治疗与健康监测功能的柔性生物电子器件。该系列器件兼具良好的力学柔性、生物相容性及自供电特性，在无外部供电的条件下，能够精准实现慢性伤口修复、术后黑色素瘤复发抑制等治疗效果，可以连续稳定地监测汗液里的糖分、体液中的离子浓度等多项生理参数。相关多篇成果连续发表在Matter、Advanced Materials、Advanced Functional Materials等国际知名期刊上，为绿色自供电生物电子器件的设计与应用提供了全新的策略。

基于超薄摩擦纳米发电机与负载铜的氮掺杂碳纳米颗粒（Cu(II)-NC NPs）的集成器件，构建了用于预防黑色素瘤术后复发的柔性自供能电子贴片。通过系统实验与分子动力学模拟研究证实，摩擦电场可有效调控黑色素瘤细胞膜的通透性和流动性，显著增强细胞的Cu(II)-NC NPs摄取能力，细胞内铜离子富集进一步促进羟基自由基产生并耗竭谷胱甘肽水平，从而协同诱导铜死亡，放大铜离子诱导的细胞凋亡效应。在不完全切除黑色素瘤的小鼠模型中，该贴片可有效抑制术后复发。相关成果发表在国际著名期刊Matter上。论文第一作者为柔性电子研究院23级的博士生陈文婷，通讯作者为梁飞副教授、于海东教授和中科院北京纳米能源所的李琳琳研究员。

图1 AMFED的结构设计和材料组成

通过集成湿气发电机（Moist-Electric Generator, MEG）、抗菌水凝胶基敷

料以及同心钼（Mo）电极，构建了一种自驱动的湿度响应柔性发电敷料器件（AMFED），实现了无需外部供能的持续电刺激的伤口治疗。实验表明，相比对照组，使用AMFED的伤口愈合速度提升约41%。相关研究发表在国际著名期刊Advanced Materials上。论文第一作者为柔性电子研究院21年级的博士生颜稔，通讯作者为梁飞副教授、美国寺崎生物医学创新研究所的朱杨志助理教授、黄维院士及于海东教授。

图2 SP-HEG 在拉伸条件下的输出性能

该团队还基于功能化炭黑纸基材料，通过激光切割构建优化的Kirigami结构，制备了一种具有优异可拉伸性能的纸基水伏发电机（SP-HEG）。在不损失输出性能的情况下，该器件可以实现最大200%的拉伸应变，而且具备良好的形变稳定性、绿色可持续性及输出稳定性，实现了人体汗液信息的自供电监测。相关研究发表在国际著名期刊Advanced Functional Materials上。论文第一作者为柔性电子研究院22级的博士生石学文，通讯作者为梁飞副教授、黄维院士及于海东教授。

图3 用于健康监测的半植入式生物电子器件

基于对半植入生物电子器件的精准治疗应用策略的发展，以“Recent Progress in Semi-Implantable Bioelectronics for Precision Health Monitoring ”为题，将研究成果系统总结后发表在国际著名期刊Advanced Functional Materials上。论文第一作者为柔性电子研究院23级的博士生陈文婷，通讯作者为梁飞副教授、于海东教授及中科院北京纳米能源所李琳琳研究员。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590238525001316

文章链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202418074

文章链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202419753

文章链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202424463

（文字：梁飞 审核：王学文）