多機能ウェアラブルセンサー向け印刷可能ハイドロゲル (Printable Hydrogel Enables Wearable Health Sensors That Multitask)

ad

2026-08-14 ペンシルベニア州立大学(Penn State)

米ペンシルベニア州立大学(Penn State)の研究チームは、複数の生体情報を同時に測定できるウェアラブルセンサー向けの新しい3Dプリント可能ハイドロゲルを開発した。従来のウェアラブルデバイスは、柔軟性や生体適合性に優れる一方で、複数機能の統合や長期安定性に課題があった。今回開発されたハイドロゲルは、高い伸縮性、導電性、機械的耐久性を兼ね備え、人体の動きに追従しながら安定した信号取得を可能にする。さらに3Dプリンティングに適した材料設計により、用途に応じた複雑な構造やセンサー配置を容易に製造できる。研究では、この材料を用いて圧力、ひずみ、運動状態など複数の生体・動作情報を同時に計測できるウェアラブルデバイスを実証した。ハイドロゲルは皮膚への密着性や装着快適性にも優れ、リアルタイム健康モニタリングやリハビリテーション支援、遠隔医療などへの応用が期待される。今回の成果は、多機能かつ低コストな次世代ウェアラブル医療機器の実現に向けた重要な前進であり、個別化医療や日常的な健康管理技術の発展に貢献すると考えられる。

<関連情報>

毛髪を介した同時バイオセンシングのための、その場で機能化されたレーザー誘起グラフェンに基づく超軟質、接着性、pH調整可能なハイドロゲル Ultrasoft, adhesive, pH-tunable hydrogel based on in situ functionalized laser-induced graphene for through-hair concurrent biosensing

Fatema Tuz Zohra, Abu Musa Abdullah, Yangbo Yuan, Yuqi Wang, […] , and Huanyu Cheng
Science Advances  Published:15 Jul 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.aee5890

多機能ウェアラブルセンサー向け印刷可能ハイドロゲル (Printable Hydrogel Enables Wearable Health Sensors That Multitask)

Abstract

This work reports a printable, ultrasoft, highly stretchable, adhesive, breathable hydrogel engineered that is radically tuned by controlling the precursor pH level for simultaneous biosignal monitoring. The hydrogel based on porous laser-induced graphene composites synthesized using in situ laser reduction with polydopamine and tannic acid exhibits ultrasmall Young’s modulus of 1.08 kilopascal, super high stretchability of ~8000%, and desirable conductivity and adhesive strength for through-hair signal monitoring even in the presence of sweat. The excellent skin conformability of the hydrogel provides the resulting electrodes with low skin contact impedance at both wet and dry conditions, a high signal-to-noise ratio, and motion artifact–free monitoring of electrophysiological signals. Combined with electrodermal activity and strain sensing from the facile patterning/printing of the reusable and storable gel, the proof-of-concept demonstration of the device platform is showcased for anxiety monitoring and nerve rehabilitation studies.

医療・健康
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました