柔性传感器件的发展促进了实时原位人体健康监测装置的实现，尤其是可植入体内的柔性应变传感器，其与组织/器官的紧密结合可有效减少传感器-组织界面的机械滑动，同时减少对生物活动的干扰。然而，柔性应变传感器大多配有电源和信号线，不可避免地给使用过程带来不便，甚至在第二次手术中更换电源时会造成潜在风险。尽管研究者们已经开发了基于电阻-电感-电容（RLC）系统的柔性应变传感器，然而，由于在应变状态下的电阻增加，RLC系统难以保持高质量（Q）因子，因而很难实现应变传感过程中的稳定无线输出。如何设计和开发具备无线无源传感能力的超柔性应变传感器是实现植入式生物力学监测急需解决的问题。

图1 （a）基于磁性水凝胶的柔性应变传感器；（b）不同磁颗粒浓度的磁性水凝胶照片；（c）磁基应变传感器的工作原理与磁场模型示意图。

图3 （a）基于磁基应变传感器的无线无源生物力学监测平台；（b）（c）不同磁颗粒浓度传感器监测的心肌搏动信号；（d）（e）不同心肌细胞浓度(A, B: 1×106 cells/cm²; C, D: 2×106 cells/cm²)产生的同步收缩信号；（f）（g）心肌细胞的药物反应；（h）平台对心肌细胞的长期监测结果

  该研究成果以“基于超软、生物相容性磁性水凝胶的应变传感器及其在无线无源生物力学监测的应用”（Ultrasoft and Biocompatible Magnetic Hydrogel-Based Strain Sensors for Wireless Passive Biomechanical Monitoring）为题，在国际权威期刊《ACS Nano》上在线发表。论文第一作者为西安交大生命学院博士生张淇，通讯作者为西安交通大学生命学院的张晓慧教授。该工作得到国家自然科学基金和国家重点研发计划的支持。

  论文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.2c10404

  张晓慧教授主页链接：https://gr.xjtu.edu.cn/en/web/xiaohuizhang/home