香港大学开发微型可穿戴生物电子传感系统推动个性化医疗科技发展及创新

香港大学（港大）工程学院的研究团队开发了一个可穿戴微型生物电子传感系统，可以读取人体微弱的电化学信号。系统只有一枚硬币大小，可应用于个性化健康监测，例如测量糖尿病、心血管疾病以及心理健康状况等。

研究成果已在学术期刊Analytical Chemistry发表，并获推介为当期期刊的封面。团队已成立初创公司，把创新技术推广应用作市场化发展。

这款名为PERfECT（Personalised Electronic Reader for Electrochemical Transistors「用于电化学晶体管的定制化电子表征系统」）的传感器，是全球同类技术中最细小的系统，体积为1.5厘米x1.5厘米x 0.2厘米，重量仅0.4克。系统能轻便附于可穿戴的智能手表及医疗贴片上，持续检测健康信号例如糖尿病人的血糖水平，血液甚至汗液中的病毒抗体浓度等。

PERfECT可穿戴芯片由港大电机电子工程系助理教授张世明领导的智能可穿戴（WISE: wearable, intelligent and soft electronics）课题组研发。「我们开发的可穿戴系统极为小巧、柔软，佩戴者本人亦不易察觉，可以持续监测我们的身体状况。这些特点和实用性，意味着它有潜力推进医疗检测技术的变革。」张教授说。

新技术使得可穿戴有机电化学晶体管向实际应用迈出了一大步。有机电化学晶体管因其良好的水稳定性，以及在低工作电压（毫伏）下的获取高灵敏度的能力，被科学界认可为下一代可穿戴传感技术，然而目前还没有成熟的小型化系统能实现其可穿戴表征。

PERfECT系统填补了这一空白。它可以精确地表征电化学晶体管，数据采样率高达每秒20万次— 与笨重的商用设备不相上下，但价格仅为其十分之一。除此之外，PERfECT也可以测量其他各类型的低压晶体管，例如传统的场效应晶体管传感器。

张教授的团队已成立一家名为SESIC（Soft Electronics and Soft Integrated Circuits) 的初创公司，进一步把新技术落实应用于可穿戴医疗器件等前沿用途。

「我们之所以能够开发出PERfECT系统，得益于我们WISE研究组独特的跨学科研究文化。团队成员来自电机及电子工程、微电子、软件工程，应用化学、生物医学工程等不同领域。我们希望能吸引更多有兴趣和有热诚的本科生和研究生参与。」张教授说，他从2013年开始从事可穿戴健康技术研究，当时还是一名博士生。

WISE 课题组的学生因其在可穿戴健康技术方面的创新，已经赢得多个奖项，包括在香港工程科学院（HKAES）主办的2021-22年度全球重大挑战大学推介赛中胜出，是唯一代表香港出席第五届全球重大挑战峰会的大学队伍。此外他们又赢得美国材料研究学会（MRS)最佳报告奖（2021 秋季）， 电机电子工程师学会（IEEE）医学与生物学工程学会项目竞赛奖（2021 年），以及香港大学创科学院的InnoShow Awards（2021年和2022年连续两次获奖）。

「WISE 的愿景是通过开发下一代智能可穿戴诊疗技术，促进从『以医院为中心』向『以人为中心』的健康诊疗体系变革」张教授补充说。

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