Science Bulletin | 电子科大林媛、姚光综述：面向健康管理的柔性诊疗电子器件

基于柔性电子技术的能量转换器件能够与人体适形无缝贴附，从而持续无创地传感各种物理生化信号，以长期监测人体健康并预测诊断疾病。柔性换能电子器件不仅适用于疾病的传感诊断，同时在基于物理干预、药物输送等手段的疾病治疗过程中扮演着重要角色。传感诊断技术和干预治疗技术的快速发展共同推动了柔性换能器件向诊疗一体化领域的拓展，有望催生面向个性化健康管理的智能医疗器件。

电子科技大学材料与能源学院柔性电子团队林媛教授课题组姚光梳理了柔性自供能诊疗电子器件的基本工作机制、关键设计策略及适形结构配置，回顾了近年来柔性换能器件作为传感器和执行器在健康传感诊断以及疾病干预治疗方面取得的重要研究进展。相关概述及展望以“Flexible self-powered bioelectronics enables personalized health management from diagnosis to therapy”为题发表在综合性SCI期刊Science Bulletin上。材料与能源学院柔性电子团队负责人林媛教授为通讯作者，第一/共同通讯作者为柔性电子团队姚光。

图1. FSPBs的工作机制及健康管理应用。

围绕柔性诊疗电子器件（FSPBs）的发展前沿，首先介绍了其设计原理、工作机制、配置分类以及封装策略等基本概念。接着着重探讨了FSPBs在物理、生化和混合生理信号方面的传感能力。随后，全面概述了FSPBs在生物医学领域的治疗应用，尤其是其作为非药理性干预器件的作用。此外，还介绍了基于FSPBs的药理学和多物理场协同疗法（图1）。

图2. FSPBs作为传感诊断传感器和干预治疗执行器的发展趋势。

FSPBs正朝着小型化、多功能和智能化方向迈进（图2）。小型化可以使FSPBs融入日常生活，最大限度地减少佩戴干扰，提高用户舒适度。多功能性强调FSPBs具备监测生理信号和承担各种健康功能的能力，为全面的健康监测和个性化干预创造了机会。同时，通过在有限的表面积上容纳多种组件，并不断优化FSPBs的功能，使其成为塑造未来健康管理体系的关键参与者。

图3. 面向智能健康管理的功能集成FSPBs。

传感技术是实现健康管理的基础，而智能健康管理的关键在于有效地整合诊断和治疗功能（图3）。这包括开发基于疾病类型、位置和程度的信号识别和分类方法，建立传感信号与疾病诊断之间的相关性机制。同时，深入了解组织损伤修复中物理场的有效参数，探索多个物理场对器官/组织的协同干预规律。最后，开发闭环交互技术，以提高治疗过程的准确性和有效性。随着诊疗集成FSPBs的快速发展，有望推动精准医疗和智能健康管理取得进一步突破。