精仪学院栗大超教授团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表综述：反离子电渗随柔性电子技术发展的研究进程

近日，天津大学精仪学院栗大超教授领衔的“生物信息测量与生物制造实验室”团队在国际权威期刊《Biosensors and Bioelectronics》上发表综述文章 “Reverse iontophoresis with the development of flexible electronics: A review”。该文章综述了随着柔性电子技术发展，反离子电渗技术新的研究进程。该文章总结了反离子电渗技术的原理、影响因素以及结合柔性电子技术的最新应用，并深入讨论了反离子电渗技术应用于人体健康信息监测的挑战和机遇，对利用反离子电渗技术实现人体表皮生理信息监测，特别是生物标志物监测和药物监测的未来研究方向提供了重要参考依据。

论文亮点：

1、全面总结了反离子电渗技术的发展进程，包括反离子电渗的原理、影响因素以及结合柔性电子技术的最新应用等。

2、重点分析了早年反离子电渗案例失败的原因，认为失败并非受限于技术本身，而是因为配套技术的不匹配。随着柔性电子和材料科学的快速发展，配套技术的不断提升给反离子电渗技术的应用带来了新的契机。

3、分析总结了近年来反离子电渗技术和柔性电子技术深度融合的应用案例，包括多种生物标志物在体监测和药物在体无创监测的应用案例。

3、对反离子电渗技术应用于人体健康信息监测需要面临的挑战和机遇进行了深入讨论，包括如何避免皮肤刺激、如何克服皮肤差异的影响以及配套技术和算法的进一步发展方向等，对该领域的未来研究方向提供了重要参考依据。

论文内容简介：

以皮肤为中心的诊断技术，如表皮生理参数监测，近年来发展迅速。 皮下细胞间液（ISF）是一种具有丰富生理信息的体液，分析皮下ISF是获得人体健康状况的一种很有潜力的方法，皮下ISF可通过植入或经皮测量进行评估。 反向离子电渗技术通过在皮肤上施加电场来提取 ISF，这是一种很有前途的无创获取 ISF 的方法，配合传感器可实现无创表皮生理参数监测。 然而，由于器件的刚性和低生物相容性，反向离子电渗技术在2010年代前后发展相对缓慢。近年来随着柔性电子技术的快速发展，给反离子电渗技术的应用带来的新的契机，尤其是在血糖监测和药物监测领域取得了新的进展。

本文以皮肤屏障作为切入口，剖析了皮肤对反离子电渗的屏障作用，分析了反离子电渗的作用机制。之后，将影响反离子电渗的因素分为外部影响因子和内部影响因子两大类别，分别对这两类因素进行了描述和分析。接着，对近年来关于反离子电渗和柔性电子技术结合的应用进行了分类和讨论，将近年来的研究分为生物标志物监测和药物监测，分别对两类应用的最新进展进行了讨论分析。最后，分条深入讨论了反离子电渗未来发展中将面临的挑战和机遇。

反离子电渗发展进程示意图

（来源：Biosensors and Bioelectronics）

该研究成果于2022年12月以 Reverse iontophoresis with the development of flexible electronics: A review 为题在线发表于国际权威期刊 Biosensors and Bioelectronics，栗大超教授和蒲治华副研究员为本文的共同通讯作者，在读博士生郑浩为第一作者。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.115036