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  蘇州大學機電工程學院孫立寧教授團隊的王鳳霞研究員課題組在著名雜志《ACS Appl. Mater. Interfaces》上發表了基于碳化絲納米纖維的可降解型生物兼容的溫度傳感器，實現了細胞外環境溫度的實時檢測。該研究成果為細胞環境的研究提供了一種新的方式。

  細胞是生命科學和再生醫學的重要研究對象，細胞外環境的溫度會影響細胞的生理功能和生存狀態，為了保證細胞正常生長，需要持續監測細胞環境溫度參數的變化。目前在檢測細胞溫度技術中，熒光溫度計的穩定性較差且熒光染料的易泄露的特點可能會對細胞狀態造成負面影響。盡管熱電偶或熱電阻傳感器已有很大的進展，然而傳感器的非生物相容性限制了其在細胞環境檢測中的應用。因此，研制新型的生物兼容的、高靈敏的溫度傳感器對于實現細胞外環境中的檢測具有重要的意義。

  蘇州大學機電工程學院的王鳳霞研究員課題組在《ACS Applied Materials & Interfaces》上發表了題為“Carbonized Silk Nanofibers in Biodegradable, Flexible Temperature Sensors for Extracellular Environments”的文章（DOI：10.1021/acsami.2c00384）。為了提高傳感器的生物相容性，該課題組采用蠶絲蛋白作為器件的原材料，其中，活性層采用的是高溫處理后的絲基碳納米纖維為基底的復合材料，封裝層和基底材料則采用再生絲素溶液混合聚氨酯的柔性復合材料。所得到的傳感器顯示了1.75%/℃高靈敏度和35-63℃的寬檢測范圍，和已報道的碳基傳感器相比，展現了相似或更高的溫度敏感性能。通過CCK-8法證明了絲基材料及整體傳感器的生物相容性，展現了其在細胞生物領域的應用前景。同時在實際的細胞外環境檢測中，傳感器在水平和彎曲兩種狀態下都保持了相似的輸出特性，證明了這種絲基傳感器在細胞操作及細胞培養等過程中的應用潛力。另外，該溫度傳感器在0.1M的NaOH溶液中可以快速降解，降低了環境的分解負擔和分解周期，避免了廢棄或損壞的電子設備對環境造成污染。基于CSNF-Pt的溫度傳感器表現出優異的靈敏度、柔性、生物相容性和可降解性，展現了生物電子裝置在細胞領域的進一步延伸。該研究成果為細胞環境的研究提供了一種新的方式。

圖2. 基于CSNF-Pt的傳感器的生物相容性和降解性能。(a)體外細胞毒性結果顯示為在不同材料中共培養72小時的BEAS-2B細胞的顯微鏡圖像， (b)用不同培養基培養的細胞的相對生長速度，(c) 基于CSNF-Pt的溫度傳感器在NaOH溶液中的體外降解的連續照片。 

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c00384

作者團隊簡介：

王鳳霞 研究員 （通訊作者）

蘇州大學機電工程學院江蘇省先進機器人技術重點實驗室

郵件：wangfengxia@suda.edu.cn

王鳳霞博士，蘇州大學機電工程學院江蘇省先進機器人技術重點實驗室研究員，擔任中國微米納米機器人學會理事；擔任Adv. Mater.、Organic Electronics、Journal of Material Chemistry C.、 Journal of Applied Physics及Material Letter等雜志審稿人，同時也參與國家自然科學基金的評審工作。多年來主要研究方向為機器人、傳感與控制、智能制造等。已承擔國家重點研發計劃、十三五裝備預研項目、國家自然科學基金項目等13項。已在國內外雜志發表學術論文50余篇，申請國家發明專利20余項。