怡人秋色美如畫，微納園區(qū)享優(yōu)課。由麥姆斯咨詢主辦，上海傳感信息科技有限公司和華強(qiáng)電子網(wǎng)協(xié)辦的《第27期“見微知著”培訓(xùn)課程：穿戴式和植入式生物傳感器》，于2020年10月16日至18日在無錫圓滿舉辦！

《第27期“見微知著”培訓(xùn)課程：穿戴式和植入式生物傳感器》師生合影留念

近年來，擁有健康監(jiān)測功能的穿戴式和植入式設(shè)備逐漸受到大眾關(guān)注。2020年的新冠肺炎疫情和馬斯克宣布腦機(jī)接口重大進(jìn)展，使穿戴式和植入式生物傳感器熱火朝天。為此，麥姆斯咨詢開辦了以生物傳感器為主題的培訓(xùn)課程，吸引了五湖四海的眾多學(xué)員來聆聽業(yè)內(nèi)資深講師分享的“知識盛宴”。

培訓(xùn)現(xiàn)場座無虛席，學(xué)員們認(rèn)真聆聽講師授課

講師陣容強(qiáng)大，詳解技術(shù)難點(diǎn)

10月16日上午，來自北京大學(xué)的李志宏教授為此次培訓(xùn)課程拉開了序幕。李志宏老師首先以摩爾定律的基本概念開篇，幽默地和大家分享了他對摩爾定律發(fā)展方向的看法，即“神硅（龜）雖壽，尤有竟時”。隨后，李志宏老師循序漸進(jìn)，逐步過渡到MEMS和BioMEMS的定義、產(chǎn)品類型和發(fā)展歷程，憑借他對MEMS這個詞語的獨(dú)特理解—“Miniaturized Everything Making Sense”（把一個東西做小，然后做的有意義）為大家道出了MEMS技術(shù)的真諦。談及植入式醫(yī)療器件，李志宏老師以血壓、心電和血糖的測量為例，向大家展示了傳統(tǒng)醫(yī)療裝置邁向植入式醫(yī)療裝置的技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品迭代，并指出植入式器件需要滿足生物兼容性、長期穩(wěn)定性和可靠性、微小型化、能源供給和信號傳輸這幾個方面的性能要求。接著，李志宏老師以腦機(jī)接口技術(shù)為重點(diǎn)，為大家剖析了非植入式和植入式兩種形式的腦機(jī)接口技術(shù)和相關(guān)的制造工藝，及其在漸凍癥、神經(jīng)類疾病等方面的應(yīng)用。課程最后，李志宏老師總結(jié)道，BioMEMS由于在生命科學(xué)研究和醫(yī)療方面的重要作用，將成為芯片研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)方向，植入式傳感器在健康醫(yī)療方面則有著不可替代的地位。

北京大學(xué)李志宏老師的授課風(fēng)采

10月16日下午，中國科學(xué)院微電子研究所健康電子研發(fā)中心黃成軍研究員為大家?guī)砹恕洞┐魇浇】惦娮蛹夹g(shù)及應(yīng)用》的講解。開課前，黃成軍老師對大家的行業(yè)背景和關(guān)注重點(diǎn)進(jìn)行了初步調(diào)研，以便合理安排講課重點(diǎn)。黃成軍老師首先對穿戴式傳感器市場進(jìn)行了簡要分析，指出穿戴式傳感器與互聯(lián)網(wǎng)已深入我們的日常生活，但是傳統(tǒng)的穿戴式傳感器存在“叫好不叫座，沒抓住重點(diǎn)”的問題。隨后通過層層遞進(jìn)，引出穿戴式健康電子設(shè)備對傳感器的要求以及需要突破的關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容。接著，黃成軍老師從檢測原理和方法、研究進(jìn)展和成果，以及包括新冠肺炎疫情在內(nèi)的實際應(yīng)用等方面為學(xué)員逐一講解了穿戴式生命體征監(jiān)測技術(shù)（體溫檢測、心率、呼吸率非接觸式實時監(jiān)測、血壓測量、血氧測量）、穿戴式生物電信號檢測技術(shù)（心電、腦電）、穿戴式生物大分子檢測技術(shù)（血糖、汗液、核酸）和智能化中醫(yī)輔助診療技術(shù)（脈診、針灸、耳穴迷走神經(jīng)刺激儀）。課程最后，黃成軍老師和大家探討了智能穿戴式傳感系統(tǒng)的未來發(fā)展方向，指出當(dāng)前的穿戴式微納器件/系統(tǒng)，在運(yùn)動、環(huán)境、體征檢測等領(lǐng)域的應(yīng)用，已經(jīng)取得了巨大成功，但是在生物大分子檢測、腦機(jī)接口等領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，還有待技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，以期為學(xué)員們帶來更多的啟發(fā)。

中國科學(xué)院微電子研究所健康電子研發(fā)中心黃成軍老師的授課風(fēng)采

10月17日上午，來自中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的吳天準(zhǔn)教授為大家?guī)砹恕段⑨樦苽浼夹g(shù)及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用》和《植入式柔性電極及人造視網(wǎng)膜》兩門課程。吳天準(zhǔn)老師從微針的基本概念和工作原理出發(fā)，開啟了上半程課程的精彩講解，在介紹了微針的兩種分類方式（按照材質(zhì)和結(jié)構(gòu)）及相關(guān)性能之后，吳天準(zhǔn)老師著重對微針的制造工藝進(jìn)行講解，包括化學(xué)異向刻蝕、干法刻蝕、注入成型等典型微針制造工藝；拉絲法、液滴風(fēng)冷工藝、水凝膠收縮等非傳統(tǒng)微針制造工藝。課程最后，吳天準(zhǔn)老師和大家探討了微針在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。他總結(jié)道，微針有安全、無痛、藥物利用率高等優(yōu)勢，但是也需要克服載藥量及藥物動力學(xué)、微針一致性、生物兼容性等挑戰(zhàn)。課程下半程，吳天準(zhǔn)老師首先對植入式微電極做了簡要概述，然后通過圖表形式，對柔性電極的基質(zhì)材料及其性能做對比分析。課程最后，結(jié)合動物植入的實驗視頻和實際應(yīng)用案例，吳天準(zhǔn)老師對人造視網(wǎng)膜的植入微電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造和測試進(jìn)行了重點(diǎn)講解。吳天準(zhǔn)老師在微針和人造視網(wǎng)膜技術(shù)領(lǐng)域擁有豐富的理論知識和專業(yè)技能，結(jié)合自身經(jīng)驗為學(xué)員們帶來了滿滿干貨，大家紛紛表示受益匪淺。

中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院吳天準(zhǔn)老師的授課風(fēng)采

10月17日下午，由北京航空航天大學(xué)的常凌乾教授為大家?guī)砹恕度嵝钥纱┐魃镄酒夹g(shù)及應(yīng)用》的課程。常凌乾老師首先簡單概述了柔性可穿戴生物芯片的基本概念和發(fā)展歷程，并指出柔性可穿戴生物芯片的三大應(yīng)用：皮膚或器官生理信號傳感、透皮給藥和細(xì)胞藥物傳遞。常凌乾老師以電化學(xué)血糖傳感器為切入點(diǎn)，細(xì)致地為大家解析了三代葡萄糖氧化還原酶的響應(yīng)機(jī)理和技術(shù)要點(diǎn)。接著結(jié)合自己的研究工作，為大家分享了可穿戴單細(xì)胞傳感生物芯片的基本原理和設(shè)計工藝，他總結(jié)道，從技術(shù)開發(fā)角度而言，實現(xiàn)單細(xì)胞精度生物檢測的可穿戴生物芯片具有一定難度，但是如果能開發(fā)相關(guān)檢測系統(tǒng)，其醫(yī)學(xué)意義將是前瞻性、甚至是顛覆性的。隨后，常凌乾老師從結(jié)構(gòu)、加工、制造等方面重點(diǎn)講解了單細(xì)胞精度納米電穿孔技術(shù)及其在單細(xì)胞疾病模型分析、單細(xì)胞內(nèi)基因?qū)崟r檢測、細(xì)胞內(nèi)分子原位抽取和治療性外泌體人工制備領(lǐng)域的應(yīng)用。課程最后，常凌乾和大家分享了他對柔性可穿戴生物芯片產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的獨(dú)特見解：可穿戴生物傳感器如果能與醫(yī)療保健應(yīng)用結(jié)合，如微創(chuàng)/無創(chuàng)血糖監(jiān)測設(shè)備，將具有巨大的市場前景。

北京航空航天大學(xué)常凌乾老師的授課風(fēng)采

10月18日上午，由美國加州大學(xué)戴維斯分校教授潘挺睿老師為大家?guī)砹恕度嵝噪x電傳感技術(shù)及觸覺智能應(yīng)用》的遠(yuǎn)程直播授課。潘挺睿老師首先從人工智能的背景出發(fā)，向大家闡述了觸覺傳感器在感知層面的重要性，他指出，觸覺可能會成為人類基于視覺之后的下一個智能研究重點(diǎn)。接著，潘挺睿老師分別對壓電式、電阻式、傳統(tǒng)電容式、離電式傳感的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對比分析，離電式觸覺傳感器具有靈敏、輕薄、無感的特性，相較于前三代觸覺傳感技術(shù)，優(yōu)勢相當(dāng)明顯。隨后，他結(jié)合自己在柔性離電傳感領(lǐng)域的研究工作，用“視頻+案例”的形式和大家分享了部分可接入的應(yīng)用場景和柔性離電傳感技術(shù)在可穿戴領(lǐng)域的應(yīng)用，例如可以測心率、呼吸、血壓變化及運(yùn)動狀態(tài)的智能鞋。展望未來，潘挺睿老師表示柔性離電傳感技術(shù)在醫(yī)療保健領(lǐng)域蘊(yùn)含著巨大市場，但是想象空間有待應(yīng)用廠商進(jìn)一步挖掘。

美國加州大學(xué)戴維斯分校潘挺睿老師的遠(yuǎn)程授課

10月18日上午的第二節(jié)課由中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究員陶虎老師為大家講解《人體可集成的柔性傳感器技術(shù)》。課程之初，陶虎老師先和大家分享了目前人體可集成柔性電子傳感技術(shù)的概況和研究進(jìn)展：目前的研究主要集中在兩大方面，一方面是材料如何能夠滿足人體可集成的要求；另外一方面是在一些非常規(guī)的材料里面，如何運(yùn)用常規(guī)的手段來制造傳感器。陶虎老師就此和大家探討了柔性電子傳感器的一些制備技術(shù)和技巧。同時，他也指出，柔性電子傳感技術(shù)技術(shù)的發(fā)展方向?qū)⒎浅Ｇ逦?，第一是功能越來越?fù)雜，第二是走極致的應(yīng)用。陶虎老師結(jié)合自己的研究工作，向大家詳細(xì)介紹了蠶絲蛋白材料在柔性電子傳感技術(shù)方面的創(chuàng)新應(yīng)用，如骨釘、電子藥物、人體可集成、可降解的傳感器等。學(xué)員們紛紛驚嘆于蠶絲蛋白這種具有古老文明的產(chǎn)物與現(xiàn)代科技碰撞所激發(fā)的火花。課程最后，陶虎老師簡單介紹了柔性神經(jīng)傳感器件及其在癲癇疾病等方面的應(yīng)用。

中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所陶虎老師的授課風(fēng)采

10月18日下午，由中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所青年研究員陳翔宇老師帶來本次培訓(xùn)的最后一課《可穿戴能量收集技術(shù)及系統(tǒng)》。陳翔宇老師首先對微能量收集技術(shù)做了簡要的概述，他指出，傳統(tǒng)的微能量收集技術(shù)有電磁能量收集、壓電能量收集和駐極體能量收集器這三個方向，但是都存在一些困擾和局限，如能量轉(zhuǎn)化效率與輸出功率的局限；器件制作成本；大尺度化的應(yīng)用與發(fā)展等方面。2012年由王中林老師首次提出的摩擦納米發(fā)電機(jī)是目前最有希望去解決微能源技術(shù)瓶頸的一個技術(shù)，雖然也有一些不足，但是發(fā)展勢頭迅猛，在“系統(tǒng)”概念的完善、材料創(chuàng)新和應(yīng)用范圍的拓展方面都有巨大突破。隨后，陳翔宇老師分別針對摩擦起電材料的選材、摩擦納米發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造與封裝測試等方面進(jìn)行了深入講解。課程最后，他向大家展示了摩擦納米發(fā)電機(jī)在實驗室和產(chǎn)業(yè)化兩個領(lǐng)域的應(yīng)用成果和廣闊的市場前景。他總結(jié)道，摩擦納米發(fā)電機(jī)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，還是有一些待突破的瓶頸：包括輸出功率仍需要增加；輸出信號需要精準(zhǔn)控制?？蒲腥藛T一直在致力于尋找黎明前的曙光，相信通過大家的共同努力，定將克服最后一點(diǎn)障礙，走上產(chǎn)業(yè)化的康莊大道。陳翔宇老師毫不吝嗇地與大家分享了自己在科研過程中遇到的問題和感悟，引發(fā)學(xué)員們深刻的共鳴，課程雖接近尾聲，學(xué)員們卻紛紛表示意猶未盡。

中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所青年研究員陳翔宇的授課風(fēng)采

學(xué)員們勤學(xué)好問，將理論即時變現(xiàn)

踴躍提問的學(xué)員們+滿滿的學(xué)習(xí)筆記

整場培訓(xùn)中，每一位學(xué)員都專注地投身于課堂，奮筆疾書，踴躍提問。課間休息的時候，學(xué)員們共同商討，相互補(bǔ)充觀點(diǎn)的現(xiàn)象更是屢見不鮮?？粗蠹页领o在學(xué)習(xí)的快樂中，麥姆斯咨詢的每一位員工都心生贊嘆，也希望此次培訓(xùn)帶給學(xué)員豐富的知識的同時，更能讓大家運(yùn)用于實際的生活和工作中。

再見是為了更好地重逢，年度好課紛至沓來

一次學(xué)習(xí)就是一次“充電”的機(jī)會，相信大家已經(jīng)“電能”滿格，奔向各自新的征程。由麥姆斯咨詢舉辦的《第27期“見微知著”培訓(xùn)課程：穿戴式和植入式生物傳感器》也感謝老師們的辛苦付出和學(xué)員們的熱情參與！我們繼續(xù)秉承精益求精、不斷進(jìn)取的精神，為MEMS和傳感器產(chǎn)業(yè)提供專業(yè)且優(yōu)質(zhì)的服務(wù)！本年度匠心打造的最后兩門培訓(xùn)課程已出爐，感興趣的朋友們趕緊報名吧！

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