近日，浙江大学IBE团队蓝玲怡研究员，在Materials Horizons (RSC)上发表了一篇题为 “In situ formed hydrogels for soft bioelectronics” 的综述文章，系统梳理了原位成型水凝胶在柔性生物电子学领域的最新进展，重点聚焦于水凝胶形成的机理、关键应用方式、功能，以及在柔性生物电子系统中的新兴应用。此外，文章还对未来发展进行了展望，强调原位水凝胶在推动该领域创新与性能提升方面所具有的变革性潜力。

为什么选“原位成胶”？破解贴合痛点

  预成型水凝胶（preformed hydrogels）由于与皮肤等不规则表面难以有效贴合，往往导致信号采集不够稳定。相比之下，原位成型水凝胶（in situ formed hydrogels）能在目标位置完成溶胶到凝胶转变，自适应贴合复杂生物界面，提升稳定性与信号质量。

  随着柔性电子学的不断发展，电子皮肤、可穿戴设备及生物医疗电子器件等新兴领域展现出巨大潜力。然而，如何在刚性电子与柔软的生物组织之间实现稳定接口，仍是亟待解决的问题。水凝胶因其与生物组织相似的力学性能和良好的生物相容性，成为构建柔性生物电子学的重要材料。近年来，原位成型水凝胶作为一种能够在生物表面直接发生溶胶-凝胶转变的功能性材料，在信号采集和传感应用中展现出独特优势。本综述系统总结了原位水凝胶在柔性生物电子学中的最新进展，包括其形成机理、关键功能以及应用场景，并展望了未来的发展方向。(图1)

图1 综述内容框架

1、原位形成水凝胶的形成机制

  文章总结了四类主要的形成方式：光诱导、温度诱导、自组装、溶剂蒸发诱导

2、原位形成水凝胶的关键功能

  原位水凝胶因其独特的成胶方式和界面特性，在柔性生物电子学中展现出多种关键功能（图2），包括生物粘附界面和生物粘附电极。

图2 与预成型水凝胶相比，原位成型水凝胶的优势

3、原位成型水凝胶在柔性生物电子学中的应用

  基于上述性能，原位成型水凝胶在以下方面展现了广泛应用：

1.生物电生理信号监测（图3）

肌电（EMG）：用于记录肌肉活动信号，在康复医学和人机交互中展现应用潜力。

心电（ECG）：可在运动、出汗环境下保持稳定信号采集，支持长时间连续监测。

脑电（EEG）：通过原位成胶突破头皮毛发阻碍，显著降低阻抗并实现高保真信号采集。

图3 原位水凝胶在电生理信号监测中的应用

2.物理信号监测

  用于脉搏、呼吸、吞咽及关节弯曲等多种运动检测，表现出优异的贴合性和灵敏度。

图4 物理运动监测

  该综述系统梳理了原位水凝胶在柔性生物电子学中的研究进展，涵盖从形成机制到应用方法，并总结了其作为生物界面和电极的功能。原位成型水凝胶凭借其生物相容性、可控导电性及动态界面适应能力，在信号采集、医疗治疗及生物调控中展现了巨大潜力。未来，随着材料学、柔性电子与人工智能的交叉发展，原位成型水凝胶有望实现从单一传感材料向多模态、智能化、可规模化的生物电子学核心组件转变，推动下一代可穿戴与医疗电子的突破性进展。

  链接地址：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/mh/d5mh01356a