近日，東南大學生物科學與醫學工程學院江蘇省生物材料與器件重點實驗室陳怡副教授聯合悉尼大學程文龍教授與顧寧院士團隊，在國際頂級綜合性學術期刊Science Advances發表題為“Morphology-adaptive Au?Ag Nanowire Elastronics for Integrated FlexoSERS and Bioelectrical Sensing”（形貌自適應Au?Ag納米線電子彈性體賦能柔性SERS和生物電子集成式傳感）的研究論文，提出了一種形貌自適應的簇狀納米線序構材料，構建了在多維度結構上的可規模化集成傳感平臺，并同時具備增敏光學檢測（SERS）與生物電信號采集性能，為新一代多模態可穿戴健康監測器件與人機交互技術提供了可編程式設計的核心傳感材料基礎。

面向健康監測與疾病診斷的柔性生物傳感技術，正為精準健康管理、個性化干預及智能人機交互提供關鍵支撐。近年來，基于低維納米材料構建的高性能傳感界面，使復雜生命體系中的生理生化信息得以高靈敏、高選擇性解析，推動可穿戴與植入式器件向原位、實時監測方向加速轉化。在眾多生理信號中，心電（ECG）、肌電（EMG）等電生理信號能夠實時反映組織興奮性與節律狀態，是智能醫療設備的重要信息來源。然而，單一電信號難以全面反映復雜生理與病理過程。尤其在動態健康評估場景中，對汗液、唾液等體液中痕量生物標志物的高靈敏檢測同樣不可或缺。如何在同一柔性平臺上實現電生理與分子信息的協同獲取，成為多模態生物電子技術發展的關鍵挑戰。

近年來，表面增強拉曼散射（SERS）技術因其無標記、高分子特異性和超高靈敏度，在微量生物流體分析中展現出獨特優勢。理論上，若能將SERS與電生理檢測集成于同一柔性器件中，便可實現跨尺度、多維度的生理狀態綜合解析。然而，傳統SERS基底多為剛性無機材料、對形變高度敏感，而常規電生理電極依賴導電凝膠，難以長期穩定工作，兩類功能在材料體系與結構設計層面長期難以兼容。

針對這一關鍵挑戰，本工作提出了一種形貌自適應的簇狀Au–Ag納米線陣列柔性傳感平臺，實現了SERS光學檢測與穩定電生理信號采集在多維結構上的統一集成。研究采用一種無需高溫處理和復雜轉移步驟的模板引導自組裝策略，將高度序構的Au–Ag納米線陣列直接構筑在1D針狀結構、2D彈性薄膜以及3D多孔海綿等不同形貌基底上，使同一材料體系能夠適配多種應用場景。在二維彈性基底上，該納米線陣列構建了兼具高靈敏度和高一致性的柔性SERS界面，即使在100%拉伸應變或2500次反復拉伸后，拉曼信號仍保持穩定，展現出優異的力學魯棒性和形變不敏感特性。在3D多孔結構中，該陣列進一步作為無凝膠干式生物電極，實現了長期穩定、高信噪比的ECG和EMG采集。基于連續心電信號，研究團隊結合深度學習模型，實現了對睡眠與清醒狀態的準確識別，展示了該平臺在智能睡眠評估中的應用潛力；同時，高靈敏度的肌電信號還可精準捕捉手指彎曲、鍵盤敲擊和鼠標點擊等細微動作，為非侵入式人機交互提供了新的信號通道。該研究通過統一的納米結構設計，打通了柔性SERS光學傳感與電生理監測在1D–3D多形貌基底上的集成路徑。

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審核編輯 黃宇