南加州大学研究员赵航波领导的一项新研究公布了一项突破性技术，该技术可以通过开发“软”且更灵活的微针来彻底改变个性化医疗。这项研究作为封面故事发表在著名的《科学进展》杂志上，提出了一种可拉伸三维穿透微电极阵列的新颖制造工艺，这对于确保长期健康跟踪的舒适性和高精度至关重要。
赵是南加州大学航空航天与机械工程系和阿尔弗雷德·E·曼生物医学工程系的助理教授，一直处于生物医学用可拉伸传感器研究的前沿。他在先进制造和柔性电子学方面的专业知识促成了适应性更强的微针电极解决方案的开发，该解决方案广泛用于大脑的传感和刺激以及皮下生物标记物的诊断。
对柔性微针的需求
由于材料和制造的限制，传统的微针电极是刚性的，这在处理“变形”或改变形状的肌肉组织和皮肤组织时可能会出现问题。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，使其成为各种生物医学应用的理想选择。
“对于肌肉组织和皮肤组织‘变形’或改变形状的情况，新型‘软’微针电极非常理想，”赵解释道。“电极需要跟随目标组织的变形，以确保紧密接触并最大限度地减少组织损伤。”
混合制造方法
这项创新的核心是南加州大学赵实验室发现的混合制造方法的开发。这种低成本且可扩展的方法结合了激光微加工、微加工和转移印刷，制造出具有迄今为止报道的最高拉伸性(60-90%)的微针电极阵列。这种新颖的制造方法可以方便地定制关键器件参数，例如电极几何形状、记录位点以及机械和电气性能。
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。赵和他的研究团队立即清楚了这些结果在全球更广泛的生物医学应用，因为该平台技术可用于大脑和神经活动的传感和控制、皮肤间质液的电化学传感、神经肌肉疾病的诊断以及药物输送到深层组织。
随着个性化医疗的不断发展，可穿戴设备和DIY家庭测试使跟踪各种健康指标变得比以往任何时候都更加容易，赵的研究代表了实现人体与侵入性监测设备之间无缝接口的一个重要里程碑。高度可拉伸的“软”微针的开发可能是那些对传统微针感到不安的人的答案，同时也为医疗保健专业人员和生物技术公司提供了更准确的跟踪能力，以发现异常情况并确定快速治疗方案。
