柔性生物电子（flexible bioelectronics）技术是一个新兴的交叉学科领域，它结合了柔性电子学、生物医学、材料科学和生物医学工程等多个学科，核心在于开发出能够与生物组织或器官紧密结合、适应其动态运动、具备良好生物兼容性的电子器件或装置，以实现健康监测、疾病诊断、药物输送和人机交互的目的，是当前医工结合领域发展最为迅速的方向之一。
近日，外科梦工场医工交叉团队在相分离制造本征可拉伸柔性电子领域发表重要综述论文。该论文深入探讨了相分离策略在本征可拉伸电子领域的应用，全面总结分析了相分离的不同策略、驱动机制及其优缺点，并回顾了近年来在利用相分离策略制备高性能多功能本征可拉伸电子组件和器件方面的重要进展。此外，论文还针对目前面临的挑战及可能的解决方案提出了见解。该论文以“Phase Separation in Intrinsically Stretchable Electronics: Mechanisms, Functions and Applications”为题在材料科学领域高影响力期刊Materials Science & Engineering R：Report（中科院材料大类1区，JCR Q1,2023IF 31.6）上发表，西安交通大学第一附属医院为论文第一单位，前沿科学技术研究院、机械学院、物理学院等为共同单位。Materials Science & Engineering R：Report期刊致力于发表聚焦材料科学与工程领域前沿方向及关键科学问题的长篇综述文章，每年仅收录约20余篇。
本征可拉伸柔性电子因其在大变形过程中的能够保持优良电学性能，展现出在医疗健康、软体机器人和人机交互装置等领域的广泛应用潜力。在医疗健康领域，可拉伸柔性电子器件与人体软组织模量接近，可高适形贴附，避免信号失真和排异反应。这些具有良好力学柔性和生物相容性的可拉伸电子器件将彻底改变人类与电子器件的互动关系，进而极大改善现有的医疗健康体系，推动医疗装备的高端化发展。然而，传统本征可拉伸电子在实现良好拉伸性能时，往往需要牺牲一定的电子性能。
受自然界中的相分离现象的启发，本征可拉伸电子中的导电相和机械相可以在驱动力的作用下形成双连续相，从而实现各自功能的最佳。具体而言，导电相的聚集能够促进高效的导电网络形成，机械相的聚集则保证了电子器件在机械变形时的连续性。相分离过程中形成的纳米/微米结构也丰富了本征可拉伸材料的功能性。因此，相分离策略在制备同时具备优良电学性能和拉伸性能的本征可拉伸电子方面具有重要的应用价值。这篇综述的发表将有助于推动具备相分离结构的本征可拉伸电子的发展与实际应用。
本文是西安交通大学“自然腔道用柔性诊疗器件”医工交叉团队组建以来合作发表的首篇论文。前沿科学技术研究院邵金友教授，第一附属医院肝胆外科任冯刚副研究员，前沿科学技术研究院何刚教授以及吕建特聘研究员为论文共同通讯作者，科研助理付红波博士为论文第一作者，该论文同时得到第一附属医院吕毅教授、物理学院杨志懋教授、孔春才副教授等的指导。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、陕西省青年人才支持计划、陕西省共性技术研发平台、西安交通大学青年人才支持计划、西安交大-华为思源学者人才基金以及唐仲英基金会仲英青年学者等多个项目支持。
西安交通大学“自然腔道用柔性诊疗器件”医工交叉团队依托外科梦工场（吕毅教授团队）和西安交通大学精密微纳制造全国重点实验室（邵金友教授团队）开展医工交叉研究，由吕建特聘研究员和任冯刚副研究员共同担任负责人。吕建2023年回国入职西安交通大学前沿科学技术研究院，入选西安交通大学青年拔尖人才B类，2023年加入外科梦工场团队并受聘第一附属医院双聘教授，随后入选陕西省高层次青年人才引进计划和西安交大-华为“思源学者”项目。团队针对传统刚性电极与软组织模量差异大，贴合性差和易引起排异反应的问题，开发内镜辅助下的新型柔性电子制造技术，实现对自然腔道疾病的精准化诊断和治疗。团队先后获批学校医工交叉博士后项目和交叉博士培养项目（IDT），围绕“临床需求-科学凝练-技术开发”的思路，共同对博士后、博士生和科研助理课题进行指导，确保课题能聚焦真问题、提出真方案、培养真能力。
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927796X24000937
