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最新消息

PolyU develops wearable microneedle patch to empower conventional ultrasound for continuous glucose monitoring

Long-term diabetes management requires continuous blood glucose monitoring to detect abnormalities early and intervene in time. However, conventional fingertip blood sampling is both painful and inconvenient, while most continuous glucose monitoring (CGM) products currently available on the market rely on biological enzymes — requiring regular replacement, incurring higher costs, and demanding stringent storage conditions. A research team at The Hong Kong Polytechnic University (PolyU) has developed an enzyme-free, wearable, acoustically readable microneedle patch “ARMPatch”. Once applied to the skin, it can be read by a standard ultrasound probe to continuously reflect changes in blood glucose levels. The research was led by Prof. SU Zhongqing, Head of the Department of Mechanical Engineering and Chair Professor of Intelligent Structures and Systems at PolyU, together with Prof. MENG Long of the Shenzhen Institutes of Advanced Technology of the Chinese Academy of Sciences, Prof. Jae-Woong JEONG of the Korea Advanced Institute of Science and Technology and their research teams. The findings have been published in Science Advances, with Mr ZHANG Wanglinhan, a PhD student in PolyU’s Department of Mechanical Engineering, as the first author. Prof. Su said, “The ARMPatch that we have developed serves as a blood glucose monitoring accessory for any regular ultrasound probe, achieving minimally invasive, cost-effective, long-lasting, and stable continuous blood glucose monitoring. This approach offers a novel solution to enzyme-free CGM and expands the application of ultrasound technology in the fields of wearable biosensing and human health monitoring.” The working principle of the ARMPatch is simple. The patch is made from a glucose-responsive hydrogel based on phenylboronic acid (PBA). Once applied to the skin, its microneedles swell in response to blood glucose fluctuations. The higher the glucose level, the greater the swelling, and ultrasound detects these changes to determine glucose levels. This is precisely what makes the ARMPatch “acoustically readable”. The team conducted a series of in vitro and in vivo experiments. In vitro, the team demonstrated a good linear response across a glucose concentration range of 0–40 mM, sufficient to effectively monitor hyperglycemia, and delivered stable readings for up to 56 days — far outperforming enzyme-based devices that require frequent replacement. During in vivo tests, the degree of microneedle swelling read by ultrasound accurately reflected changes in blood glucose levels; the patch successfully monitored blood glucose for seven consecutive days on a freely moving nude mouse, remaining firmly attached and unaffected by the animal’s movement, with no inflammation or scarring on the skin after removal — confirming its biocompatibility and minimally invasive nature. Many people with diabetes already use portable or wearable ultrasound devices for long-term home monitoring of complications such as heart disease and kidney disease. For them, the ARMPatch requires no additional custom hardware — existing devices can be used to continuously monitor blood glucose. The team noted that, by adjusting the hydrogel composition, the same platform could in principle be extended to the continuous monitoring of various biomarkers such as pH, proteins, and bacteria. The team hopes to develop microneedle patches that are capable of monitoring multiple indicators simultaneously, turning wearable ultrasound devices into a one-stop tool for home health monitoring. Prof. Su added, “This study not only presents a novel wearable device that enables conventional ultrasound to be used for enzyme-free CGM, but also opens up a new avenue for monitoring diverse physiological information via standard ultrasound in a minimally invasive manner, using customised hydrogel microneedles.” This research was supported by the NSFC/RGC Joint Research Scheme along with additional funding from the Research Grants Council of Hong Kong, the National Natural Science Foundation of China, and the National Research Foundation of Korea. The PolyU University Research Facility in Materials Characterization and Device Fabrication and University Research Facility in Life Sciences also provided assistance.

2026年8月13日

蔡璟教授和余長源教授晉升為大學講座教授

自2026年2月起,香港理工大學智能可穿戴系統研究院管理委員會成員、醫療及社會科學院醫療科技及資訊學系蔡璟教授,以及香港理工大學智能可穿戴系統研究院成員、工程學院電機及電子工程學系余長源教授,晉升為大學講座教授。

2026年2月9日

馬源教授榮獲iCANX青年科學家獎

智能可穿戴系統研究院成員,機械工程學系助理教授馬源教授,以「設計觸感:摩擦定制引領新一代人機協同」研究榮獲iCANX青年科學家獎。該項研究透過對指尖與材料界面摩擦的預測建模和動態控制,革新觸覺體驗,促進先進觸覺技術和交互表面的設計,以自適應多感官反饋和對環境高度適應的觸覺信號,提升數碼設備的可及性、用戶體驗和包容性。

2026年1月14日

港理大《自然》期刊發表文章《矢量刺激響應的磁流變纖維材料》

Doi: 10.1038/s41586-025-09706-4 詳情請查閲: https://www.nature.com/articles/s41586-025-09706-4.   簡介 港理大團隊报告了能夠快速且可逆地在人体安全的磁場下改變形狀和機械特性的柔軟纖維及其集合体。這些可編程控制的材料應用於柔性機器人, 电磁装置和可穿戴技術。   挑戰 磁流變(MR)材料在暴露於磁場時能快速改變形狀或機械特性。它們在可程式化智能紡織品、機器人及可穿戴裝置方面顯示出良好的潛力。通常, 懸浮在液體或聚合物中的磁性粒子在磁場中會形成纖維狀結構,從而改變其特性。然而, 流體基MR材料中的沉澱和聚集問題會導致不穩定和性能不一致。 雖然基於彈性體的MR材料解決了一些穩定性問題,但由於聚合物基質的限制, 往往會阻礙其響應性, 並降低磁性微粒的效能。   解決方案 為了解決這些問題, 研究團隊設計了纖維狀MR材料。 首先制备了直徑為57微米的軟磁聚合物複合纖維。 這些纖維可以通過低強度、人体安全的外加磁場進行可控操作。 這是通過在低密度聚乙烯基質中均勻分散碳氧化鐵粒子來實現的, 這樣可以使粒子與磁場對齊,同時防止沉澱。 使用這些MR纖維, 进一步構建了各種纖維結構,包括紗線和多層面料,且無需依賴磁性非活性粘結基質。 這種創新的系統能夠擴展到大面積的面料, 並實現可控的定向變形。   與僅對標量刺激(如電壓、電流或溫度)做出反應的傳統響應材料不同, 這些MR紡織品能夠對“矢量”磁場做出反應。通過建立纖維集合體電磁結構力學模型, 確定了關鍵參數用於定制複合配方和紗線結構, 將紡織结构設計與複合材料的磁性相結合。 最終, 得到的MR紗線和织物根據磁場的方向顯示出獨特的彎曲和加固模式, 使其在不同應用中能夠進行可程式化的運動和剛度變化。利用這些MR织物開發了智能設備, 包括用於透汽控制的主動通風织物、用於各種物體的柔性抓取器, 以及一個遠程控制的觸覺手套, 能夠模擬不同紋理和硬度的感覺。   這一突破實現在傳統MR系統中無法實現的能力, 即將MR技術擴展至纖維形式, 結合可調剛度與多樣的變形, 同時具備輕量、靈活和透氣的紡織特性。   所採用的策略還可以應用於硬磁性纖維材料, 將標準剛性磁性裝置轉變為柔性替代品。 這些進步可能開創出新一代的柔性機器人、电磁設備和可穿戴系統。低磁場控制技術對以人為中心的應用至關重要, 涵蓋遠程磁性操控和基於紡織結構的電磁異質集成兩個方面。   研究背景 此项可编程控制MR纖維集合体的進展是30年來陶教授領導下智能紡織科學技術研究的結果之一, 旨在創建未來的電磁、可穿戴設備和模擬人類的感官能力。由香港研究局主題研究計劃項目資助。   作者 蒲俊宏:        港理大研究助理教授,智能可穿戴系研究院成員 李海琼:        港理大研究助理 劉金:            港理大博士畢業生 李可:            港理大博士生 陶肖明:        港理大智能可穿戴系統研究院院長,紡織科技講座教授        

2025年11月11日

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陶肖明教授受邀擔任靈實醫院70周年紀念研討會主講嘉賓

2025年10月10日,智能可穿戴系統研究院院長、紡織科技講座教授陶肖明教授應將軍澳醫院及靈實醫院行政總監袁家兒醫生的邀請,擔任靈實醫院70周年紀念研討會的主講嘉賓。大會主題為「從洞察到影響:開啟康復與以人為本的護理創新」。陶教授的演講題目為「基於智慧紡織品的老年人可穿戴設備:現在與未來」。與會人員對陶教授的演講主題表現出濃厚的興趣,並探討了未來合作的可能性。  

2025年10月17日

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陶肖明教授獲得2024年度傑出智慧財產權商業化獎

2025年9月25日星期四下午,香港理工大學與知識轉移及創業處舉行了2024年度的專利成果獎頒獎典禮。   活動先由香港理工大學副校長(研究及創新)王鑽開教授及香港知識產權署署長黃福來JP致歡迎辭開始。智能可穿戴系統研究院院長、紡織科技講座教授陶肖明教授榮獲2024年度傑出知識產權商業化獎,並在王鑽開教授及香港知識產權署署長黃福來JP手中接過獎狀,後影相留念。最後,陶肖明教授與其他獲獎者一起拍照留念。

2025年9月29日

20250917Prof TAO Xiaoming develops a series of intelligent wearable systems bringing diverse applica

智能可穿戴系統的研发引领行业创新

香港理工大學智能可穿戴系統研究院院長、紡織科技講座教授、吳文政及王月娥紡織科技教授陶肖明教授及其團隊,成功研發出一系列智能可穿戴系統,可應用於運動、醫療、娛樂、工業等領域。   首先,智能可穿戴式冷熱交替運動復原系統COOLWEAR,採用獨特的流體織物結構及單向傳熱複合織物,結合人體工學設計。系統融合機電流體多功能偵測與控制技術,能於10秒內在攝氏5度至40度之間迅速進行溫度切換,且溫度分佈均勻,最大熱通量高達1.2千瓦/平方米。系統由主機及穿戴端組成,體積小巧,並具備三段式間歇加壓功能,適用於多個身體部位,能有效提升運動後肌肉供氧及彈性,並減輕延遲性肌肉酸痛。用家可透過手機應用程式自選治療模式,方便運動員可於場邊輕鬆使用,實現即時運動恢復。   在多感模擬穿戴技術領域,團隊專注於人類混合嗅覺感知及多感觸覺模擬研究,首度提出基於纖維集合體的仿生機制,並設計相應驅動裝置以模擬混合氣體與觸覺。透過人工智能及演算法,裝置能即時融合感測訊號,為使用者帶來高度沉浸式體驗。其研發目標包括:基於AI控制的可穿戴嗅覺模擬裝置、可調節硬度與溫度的織物觸覺模擬設備,以及可穿戴纖維基聲學聽覺器,用於連續監測人體臟器官聲學訊號。   此外,電子織物互動系統亦為陶肖明教授團隊的重要科研成果之一。團隊運用微電子晶片與纖維材料的異質整合技術,開發出新一代高性能、可程式化電子紡織品,並突破性研發出全球最細、直徑小於1毫米且耐水洗的電子紗線,可無縫應用於傳統針織及刺繡工藝。基於這些技術,團隊實現了全彩可編程電子織物顯示、智慧互動、複合電子紗線製程、新型纖維基電子材料及專用紡紗設備等多項創新,打造出能同時感知視覺、聽覺及觸覺的多模態智能織物互動系統。該系統不僅保持織物柔軟與舒適,亦具備防污、防水及多模態人機互動等優勢。   陶教授團隊的一系列突破性成果,充分展現理大的科研卓越及創新精神,為智能可穿戴技術帶來多元應用,成為運動、醫療、娛樂、工業等領域的重要推動力量。   網上報導: 新華社 - https://h.xinhuaxmt.com/vh512/share/12737062?docid=12737062&newstype=1001&d=1350125&channel=weixin&time=1758592082577

2025年9月26日

香港醫院管理局代表團訪問香港理工大學

2025 年 7 月 2 日,由將軍澳醫院及靈實醫院行政總監袁家兒醫生帶領的香港醫院管理局局代表團到訪香港理工大學智能可穿戴系統研究院。   活動開始時,智能可穿戴系統研究院院長、紡織科技講座教授陶肖明教授致歡迎辭。隨後進行展示,具體包括:安全環保的抗菌抗病毒材料、減少醫院獲得性感染的床上紡織品、多模式溫度與壓縮治療系統,視聽觸刺激紡織品、帕金森病輔助裝置、用於肢體測量、呼吸及心電圖監測的可穿戴設備、用於預測生命最初 21 年精神疾病的多模態深度學習技術,以及在阿爾茨海默病發病前 4 年進行診斷預測的技術。活動最後,代表團成員與研究院成員合影留念。

2025年7月4日

陶肖明教授在第四十屆香港禮品及精品展與香港家居博覽會發表演講

2025年4月27日至4月30日,香港貿發局在香港會議展覽中心舉辦香港禮品及精品展與香港家居博覽會。香港理工大學智能可穿戴系統研究院院長、紡織科技講座教授陶肖明教授發表主題演講。​ 此次活動彙聚了業內人士,包括專家,企業家和商業代表,探討健康相關禮品和家居用品市場的趨勢。​ 活動期間,陶肖明教授介紹了多感官仿真技術。它採用先進的技術模擬人類的各種感官體驗,實現與數字世界的無線連接,分享更多的感官感受。基於紡織品的可穿戴設備是這項技術的理想平臺。其團隊的相關技術可以實現可編程的視覺、聽覺和觸覺交互,並已應用於體育、健康和福祉。​ 在問答環節,與會者和演講者積極討論了行業主題。

2025年4月30日

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智能可穿戴系統研究院舉辦2025年度团建活动

智能可穿戴系統研究院(RI-IWEAR)於2025年3月3日成功舉辦了团建活动,來自9個不同部門的23名RI-IWEAR成員積極參與。本次活動包含7個演講、2輪小組討論和一場成果分享會。 在活动过程中,RI - IWEAR 成员全情投入,对演讲内容展现出浓厚兴趣,在小组讨论里踊跃发言,热烈交流,彰显出高涨的参会热情与强烈的参与兴趣 。   活動伊始,RI-IWEAR 院長、紡織科技講座教授陶肖明教授致歡迎辭。隨後,RI-IWEAR(研究)副院長嚴鋒教授匯報了RI-IWEAR 上一年度的進展。接下來,醫療科技及資訊學系系主任、RI-IWEAR 管理委員會成員蔡璟教授介紹了RI-IWEAR臨床開發與應用科研基金專案。香港理工大學體育科技研究院院長、生物醫學工程系系主任兼生物力學系系主任張明教授介紹了體育科技研究院的基本情況。港理大(合肥)技術創新研究院副院長嚴鋒教授(RI-IWEAR 副院長)報告了香港理工大學 - 合肥創新與技術研究院的情況。智能機器人與自動化講座教授張丹教授的代表,王林博士,介紹了香港理工大學 - 南京創新與技術研究院的概況。港理大(紹興)技術創新研究院院長、時裝與紡織學院時裝與紡織科技講座教授忻浩忠教授介紹了香港理工大學 - 紹興創新與技術研究院的相關內容。港理大(晉江)技術創新研究院院長余長源教授介紹了香港理工大學 - 晉江創新與技術研究院的基本情況。   小組討論環節主要圍繞兩個主題展開:一是探討外部資助的潛在跨學科合作機會,二是討論如何促進外部資助與研究之間的跨學科合作。各討論小組的負責人分別匯報了討論結果。

2025年3月5日

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