生物传感器是脑控机器人和脑机接口领域的重要器件，通常贴在面部或头部皮肤上以检测源自大脑的电信号。据麦姆斯咨询报道，近日，来自澳大利亚悉尼科技大学的科学家团队开发出一种新型碳基生物传感器，可能将推动脑控机器人和脑机接口技术的革新，相关内容以“Non-invasive
on-skin sensors for brain machine interfaces with epitaxial
graphene”为题发表于《Journal of Neural Engineering》期刊。
该生物传感器由外延石墨烯电极构成，作为一种碳基材料，可以直接“种植”在硅基碳化物衬底上。研究人员将石墨烯的优点（生物相容性和导电性）与硅技术的优点结合起来，这使得新开发的生物传感器具有很强的弹性和稳定性。与商用干电极相比，该传感器可以极大地减少皮肤接触电阻（即传感器和皮肤之间的电信号阻力），由此可以减少脑电信号在传导过程中的损耗。此外，该传感器优越的鲁棒性，可在高盐环境中长期重复使用。
外延石墨烯电极的示意图
（a）外延石墨烯传感器安装在带有碳带的金属针按钮上；（b）示意图展示将外延石墨烯电极组装为传感器的方法；（c）皮肤电阻抗扫描（EIS）测量的等效电路图；（d）手臂上外延石墨烯传感器的皮肤EIS设置。
（a）额头皮肤上EIS奈奎斯特图，使用外延石墨烯传感器作为感知接口，Ag/AgCl作为参考，Au作为对电极，通过用弹性头带固定在皮肤表面；（b）头骨图展示头戴式系统上使用的传感器位置；（c）比较使用外延石墨烯电极与其他两款商用电极在前额上采集的信号；（d）比较头戴式系统上安装的三种传感器获得的皮肤阻抗值。
总之，这种可扩展性强的新型生物传感器，克服了生物传感技术的三大挑战：耐腐蚀性、耐用性和皮肤接触电阻，使得它在脑控机器人和脑机接口领域的应用前景非常广阔。
论文链接：
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-2552/ac4085
延伸阅读：
《给药应用的微针专利态势分析-2020版》
《电子皮肤贴片技术及市场-2021版》
