香港城市大学胡金莲教授团队在《Advanced Science》以“Wearable Bioelectronics for Home-Based Monitoring and Treatment of Muscle Atrophy”为题发表重磅综述，系统提出肌肉萎缩居家诊疗的创新技术体系。针对全球超10%老年人受肌肉萎缩困扰、医疗成本高昂的现状该综述整合五大监测技术（机械传感器，肌电图（EMG），生物电阻抗（BIA），超声贴片和电化学传感器）与四大治疗策略（经皮电刺激，植入式生物电子，生物电子药物递送，外肌肉系统（ExoMuscles）），构建闭环解决方案（图1）。

图1.肌肉萎缩居家监测和治疗的可穿戴生物电子技术

  监测技术主要分五类：机械传感器方面，压阻式通过导电材料变形改变电阻值来感知压力，电容式则利用电极间距变化引起电容变化。特别值得注意的是电感式传感器，它通过肌肉体积变化影响磁场来检测静态萎缩，这在可穿戴设备中很少见。肌电图监测的突破在于高密度电极阵列能绘制电流传播图，区分神经源性和肌源性萎缩。而生物电阻抗的创新点在于旋转式测量，通过电极阵列旋转分析肌肉各向异性，比传统方法更敏感。超声贴片的关键是柔性压电材料能贴合皮肤曲面，且新型复合材料解决了传统陶瓷脆性问题。电化学传感器的进步在于非酶检测方法提升了稳定性，多路复用芯片则能同时分析多种标志物。

  治疗领域实现突破性进展：经皮电刺激采用空间分布式电极阵列与指数爬升脉冲波形优化神经肌肉激活，同步降低刺激不适。植入式系统利用摩擦电/压电效应将机械能转化为靶向电刺激，其中动态共价聚合物电极耐受组织形变，MXene微针实现神经肌肉同步调控。生物电子药物递送分两路径——高压电穿孔增强核酸类药物胞内递送效率，低压离子电渗驱动多肽抑制剂透皮转运，二者通过导电水凝胶载体协同提升生物利用率。外肌肉系统则整合人工肌肉驱动与肌电意图识别，形成感知-致动闭环。

  研究团队提出肌肉萎缩智能诊疗闭环系统的三级发展路径（图2）：在技术整合层，重点突破多模态生物传感融合与自适应治疗策略（基于萎缩分型的电刺激参数自优化）。临床转化层将建立诊疗一体化平台，通过数字孪生肌肉模型实现“监测数据驱动治疗参数动态调整”的实时闭环，其中云端电刺激参数库支持个性化方案生成。应用生态层则致力于构建跨学科标准体系，涵盖柔性电子、AI决策（治疗参数溯源机制）及医疗伦理框架（植入设备数据隐私保护）。核心科学挑战包括开发组织兼容性动态界面材料（随萎缩进程自适应阻抗匹配）、解析多病因萎缩的分子-电生理耦合机制、以及解决自供电设备在低活动量患者中的能量捕获瓶颈。最终目标形成覆盖“早期预警-精准干预-功能代偿”的全周期肌肉健康管理系统。

图2. 生物电子实现肌肉萎缩居家监测和治疗的挑战和解决方案

  原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202502831