JohnA.Rogers教授

JohnA.Rogers教授是国际著名材料学家、物理学家及化学家，现为美国国家科学院、美国国家工程院、美国艺术与科学学院三院院士。

人物履历：Rogers教授于年在麻省理工学院(MIT)获得了物理化学博士学位，之后曾在Bell实验室担任凝聚态物理研究组组长。从年开始，Rogers教授在伊利诺伊大学香槟分校担任化学工程系教授至今。并从今年9月份开始，担任西北大学生物集成电子中心的教授兼主任。同时Rogers教授也是美国国家工程院院士（NAE;），美国艺术与科学学院院士（AAAS;），电气和电子工程师协会研究员（IEEE;），美国物理学会会员（APS;），材料研究学会会员（MRS;），美国科学促进协会会员（AAAS;）和美国国家发明家学会会员（NAI;）。

科学研究：JohnA.Rogers教授的主要研究方向为非常规电子器件材料及制造。他带领的团队与美国斯坦福大学鲍哲南教授团队、日本东京大学TakaoSomeya教授团队被公认为世界上最领先的三个柔性电子团队。近十年来，Rogers团队在仿生电子器件的设计与制造、可穿戴生物医学电子器件等领域始终走在最前端，取得众多研究成果，成为业界领军人物。截至目前，Rogers团队累计发表SCI论文超过篇，累计引用次数超过次，h因子高达。其中50多项被大型公司和他共同创办的创业公司授权或积极使用，其中包括ActiveImpulseSystems，Semprius，MC10，CoolEdge，XCeleprint和瞬态电子。

近期，我们简要梳理了Rogers教授团队年部分发表于顶刊的研究成果，主要分为以下几个方面：

一、可穿戴生物电子系统

二、可植入生物电子系统

1、ScienceTranslationalMedicine:残肢假肢界面多模无线传感系统

内容简介：假肢与残肢的匹配程度影响着截肢患者的舒适和健康。由于残肢的形貌会随着时间不断发生变化，原本精确定制的残肢-假肢界面会随着时间的推移而变得不再匹配。而通过持续监测残肢-假肢界面的各种物理状态（如界面的压力），实时反馈假肢的匹配程度非常有价值。美国西北大学JohnA.Rogers团队报道了一种采用了柔软的三维设计的毫米级压力传感器，并将其集成到一个薄的、无电池的、内置温度传感器的无线平台中，可以直接在皮肤假体界面上以一种无创的、难以察觉的方式运行。传感器系统安装在残肢皮肤表面的单个（多个）特定位置。假肢外部的无线读取模块可以为传感器无线供电，同时接收数据，再传递到标准的消费电子设备，如智能手机或平板电脑。结合实验数据和理论分析，该系统成功展示了在连续模式下对残肢-假肢界面处压力与温度数据的捕捉，彰显其在临床应用方向上强大的功能与可行性。

残肢-假肢界面多模无线传感系统

2、ScienceAdvances:用于个性化出汗率与汗液氯化物分析的皮肤界面微流控系统

内容简介：先进的无创、实时监测出汗率和汗液电解质损失的能力，可以实现实时的、个性化的液体电解质摄入建议。当前借助于吸收性贴片的汗液分析技术，需要对汗液进行后期处理与分析，无法胜任动态使用。美国百事可乐生命科学研发中心LindsayB.Baker、西北大学JohnA.Rogers、RoozbehGhaffari等报导了一种可穿戴的微流控设备和智能手机图像处理平台，该平台能够分析区域内的出汗率和汗液中氯化物浓度。对名运动员进行系统研究发现，在受控环境下和在不同环境条件下的竞技运动中，出汗率与汗液中氯化物浓度之间存在显著相关性，其结果还可作为智能手机软件应用程序上实现的算法的输入，用于预测全身出汗率和汗液中氯化物浓度。这种低成本的可穿戴传感方法可以提高运动科学家、从业者和运动员的生理学见解，从而在现实世界的动态环境中提供水分补充建议。

可穿戴微流控贴片平台

3、NatureBiomedicalEngineering:可对人类生理运动进行机械-声传感的无线设备

内容简介：人体的自然生理过程会产生大量的机械声信号，大部分会在皮肤-空气界面会强烈衰减。而采用高带宽三轴加速度计的皮肤柔性电子设备可以捕获大量微弱的生理信息，包括潜在机械-声信号（如听诊器测量出的）和核心身体运动的精确运动学。美国西北大学JohnA.Rogers、黄永刚、ZhaoqianXie和Carle神经科学研究院的CharlesR.Davies等人合作，报道了一种可以放在人类胸骨上方凹陷处来连续测量生理活动产生的机械-声信号的无线电子设备。设备检测范围覆盖了皮肤约10-3ms-2加速度的微弱振动到整个身体10ms-2加速度的剧烈运动以及高达Hz的频率振动。研究人员还利用频域分析与机器学习来获取人体在日常活动与运动状态下的实时心率、呼吸率、能源强度和其他生命特征，并将从睡眠实验室获得的实验结果与标准多导睡眠描画系统机型了对比。

用于机械-声信号检测的无线柔性电子

4、NatureMedicine:守护婴儿生命的无线生理检测设备

内容简介：当前新生儿和儿科重症监护病房(分别为NICUs和PICUs)的标准临床护理主要为使用附着在皮肤上的硬连线设备进行持续监测生命体征。在某些情况下，还会将基于导管的压力传感器插入动脉中。这些系统带来了医源性皮肤损伤的风险，使临床护理更加复杂，同时阻碍了父母和孩子之间的接触。美国西北大学JohnA.Rogers、JongYoonLee和芝加哥安罗伯特·医院的DebraE.Weese-Mayer等人合作，报道了一种无线、无创的电子系统，它不仅提供了相当于现有临床标准的心率、呼吸频率、温度和血氧合的测量，还提供了一系列重要的附加功能，诸如跟踪运动和身体方向，量化皮肤对皮肤护理的生理益处，捕捉心脏活动的声学特征，记录与哭泣的音调和时间特征相关的声音生物标记，监测收缩压的可靠代理等。该系统彰显了提高新生儿和儿科重症监护质量的巨大潜力。

用于婴儿生理信号监测的无线柔性电子设备

5、ScienceAdvances:监测、诊断皮肤病的低成本水合传感器

内容简介：当前的皮肤诊断工具不仅昂贵、耗时、需要专业的操作知识，而且通常只能探测皮肤的表层(~15μm深)。美国西北大学JohnA.Rogers、ShuaiXu、黄永刚等人合作，报道了一种柔软的、无需电池的、无创且可重复使用的皮肤水合传感器(skinhydrationsensor，SHS)，该传感器可粘附于大部分人体皮肤表面，且能够测量深度1毫米处的体积含水量，并将数据无线传输到智能手机上。

这种传感器易于制造，具有独特的供电和封装策略，且测量精度(±5%体积含水量)和分辨率(±0.℃皮肤表面温度)很高。对16名健康/正常的人类参与者上的验证显示，多个身体部位的平均皮肤含水量约为63%。对特应性皮炎(atopicdermatitis，AD)、银屑病、荨麻疹、皮肤干燥和酒渣鼻患者的初步研究突出了这种水合传感器的诊断能力(PAD=0.)及其研究局部治疗对皮肤病影响的能力。

柔性无线且无需电池的皮肤水合传感器

6、ScienceAdvances:用于压缩治疗的无线皮肤传感器

内容简介：治疗性压缩服装(Therapeutic