個性化醫療革命正在順利進行中——借助可穿戴設備和 DIY 家庭測試，可以比以往更輕松地追蹤心率、血糖水平和微生物群多樣性等一切信息。

然而，在實現人體和侵入式監測設備之間的無縫接口之前，仍然存在創新差距。

這正是南加州大學研究員 Hangbo Zhao 的用武之地，他是先進制造和柔性電子領域的專家。作為南加州大學航空航天與機械工程系和 Alfred E. Mann 生物醫學工程系的助理教授，Hangbo 發表了一系列關于生物醫學用途的可伸縮傳感器的論文。他最近的一篇論文被選為著名期刊《科學進展》的封面故事，介紹了一項新研究，該研究將直接推動“柔軟”和更靈活的微針的開發——這對于確保長期健康跟蹤的舒適性和高精度至關重要。

該技術由可拉伸的三維穿透微電極陣列實現，采用趙教授及其研究小組開發的一種新穎的制造工藝生產。

微針電極廣泛應用于大腦的感知和刺激，以及皮下生物標志物的診斷。然而，由于材料和制造方面的限制，幾乎所有現有的微針電極都是剛性的。趙教授在先進制造方面的專業知識讓他在設想更靈活的解決方案時有了新的視角。

對于“變形”或改變形狀的肌肉組織和皮膚組織，新型“軟”微針電極非常有吸引力。電極需要跟隨目標組織的變形，以確保緊密接觸并盡量減少組織損傷;趙的研究為微針的進步鋪平了道路，微針可以更深入地感知組織并獲得更準確的結果。無論是監測虛弱膀胱的運作還是跟蹤心跳的微小波動，高保真傳感的必要性都比以往任何時候都更加重要。

這項創新的核心是南加州大學趙教授實驗室發現的一種混合制造方法。這種低成本且可擴展的方法結合了激光微加工、微加工和轉印技術，可制造出迄今為止可拉伸性最高的微針電極陣列(60-90%)。

至關重要的是，這種新的制造方法可以方便地定制關鍵設備參數，例如電極幾何形狀、記錄位置以及機械和電氣特性。與趙的所有研究一樣，適應性和準確性是組織原則：他對軟電子和機器人技術的看法也為靈活的制造方法提供了參考。

這項研究的另一個有趣之處是它的深海起源。全球適用的微針電極的可行性最初是通過記錄海蛞蝓運動肌肉內的電活動來證明的。

趙教授及其研究團隊立即意識到了該成果在全球生物醫學領域的廣泛應用。該平臺技術可用于感知和控制大腦和神經活動、電化學感知皮膚間質液、診斷神經肌肉疾病以及將藥物輸送到深層組織。

對于那些一想到微針就感到惡心的人來說，下一階段高度可拉伸的“軟”微針可能就是答案。在尋求更準確的跟蹤以發現異常并確定快速治療方法的過程中，趙的研究對于醫療保健專業人員、生物技術公司以及任何尋求更長壽、更健康生活的人來說都是一個重要的里程碑。