运动创伤治疗技术与器械教育部工程研究中心

蒋东杰

邮箱:jiangdongjie@pku.edu.cn

地址:北京市海淀区学院路38号


个人简介:

蒋东杰,助理教授,副研究员,北京大学第三医院运动医学科人工智能与运动健康实验室负责人。主要从事微纳电子器件与运动医学相关医工交叉研究,包括穿戴式/植入式微纳传感器、人工智能驱动的运动健康检测/治疗系统、以及植入式无源电子医疗器件等。已发表SCI论文40余篇,引用次数超3500次,其中ESI高被引论文4篇,封面文章1篇。主持国家自然科学基金,博士后面上基金等科研项目。


主要研究方向:

1、人工智能驱动的运动健康检测/治疗系统

围绕多模态可穿戴感知和负功回收等技术热点,将先进的自驱动多模态生理信息监测技术、基于负功回收的动态可控阻抗加载技术与人工智能相结合,开发适用于长期穿戴的适配复杂场景的自供能半主动助力外骨骼系统的新技术和新方法。该研究具有显著的应用价值,对新型加速康复外骨骼形态的探索具有一定的推动作用。


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图1 人工智能驱动的运动健康检测与治疗系统


2、可穿戴医疗微纳传感器件

围绕离电电容传感器,建立离电电容压力响应模型,研发传感器敏感材料从分子构型设计、微纳结构制备到米级尺寸成型技术,并对离电式柔性传感器的封装、性能改进及模型应用做了一系列探索。通过设计高度分级微结构的离子凝胶介电层,实现柔性薄膜压力传感器在宽压力检测范围(0-700kPa)内的高线性度(R2 = 0.998)响应。基于摩擦纳米发电机研发自驱动传感器,实现高线性度(R2=0.996)、低检测限和长期稳定的性能,可贴合人体连续稳定记录生理机械信号。

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图2 基于离电电容和摩擦电的可穿戴医疗微纳传感器件



3、植入式无源电子医疗器件

基于无线LC传感技术研制无线无源压力传感系统,研制高性能植入式动态压力传感器件,解决植入式传感系统的在体内长效工作所面临的能量供给及信号传输等问题。另外,采用纳米发电技术将生物体心跳运动的机械能在体转化为电能,制备自驱动无导线心脏起搏器。在大型动物上成功实现了经导管微创递送,由心脏跳动供能,并持续起搏的功能验证。实现与人体生命活动融合的共生型治疗器件,为推动生物医疗器件的无源化做出了积极的探索。

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图3 植入式无源电子医疗器件





代表性科研项目:

1. 国家自然科学基金青年科学基金项目,62404011,人体自供能的事件驱动型无导线心脏起搏器技术研究,2025/01-2027/12,30万,主持;

2. 中国博士后科学基金面上项目,2023M740100,基于人体自供能的场景自适应半主动助力外骨骼系统,2023/11-2024/9,8万,主持;

3. 北京大学第三医院临床重点项目,多源信息感知智能关节假体系统,2025/01-2027/12,50万,主持;

4. XX科技创新特区课题,XXXXXXXXXX系统,2023/7-2025/5,250万,课题负责人;

5. 北京大学新工科交叉青年专项资助项目,人体膝关节运动信息感知与基于多模态信息的运动功能分析与探索,2024/6-2024/12,20万,课题负责人;




10篇代表性论文:

1. Jiang D#, Wang T#, Wang E#, et al. Triboelectric and iontronic dual-responsive bioinspired ionic skin for human–like dexterous robotic manipulation. Nano Energy, 2024. (Q1, IF: 16.3)

2. Jiang D#, Ouyang H#, Shi B#, et al. A wearable noncontact free‐rotating hybrid nanogenerator for self‐powered electronics. InfoMat, 2020. Cover image. InfoMat excellent paper of the year 2022. (Q1, IF: 21.7)

3. Jiang D#, Shi B#, Ouyang H#, et al. Emerging Implantable Energy Harvesters and Self-Powered Implantable Medical Electronics. ACS Nano, 2020. ESI highly cited. (Q1, IF: 16.2)

4. Jiang D#, Du M#, Qu X#, et al. Self-Powered Intelligent Voice Navigation Tactile Paving Based on High-output Hybrid Nanogenerator. Advanced Materials Technologies.2022. (Q1, IF: 8)

5. Jiang D#, Shi B#, Ouyang H#, et al. A 25-year bibliometric study of implantable energy harvesters and self-powered implantable medical electronics researches. Materials Today Energy, 2020. (Q1, IF: 8.4)

6. Ouyang H#, Jiang D#, et al. Self-powered Technology for Next-generation Biosensor. Science Bulletin, 2021. (Q1, IF: 18.8)

7. Liu C#, Jiang D#, Zhu G, et al. A Light-Powered Triboelectric Nanogenerator Based on the Photothermal Marangoni Effect for the Light Intensity Determination. ACS Applied Materials & Interfaces. 2022. (Q1, IF: 8.7)

8. Han X#, Jiang D#, et al. A Stretchable, Self-Healable Triboelectric Nanogenerator as Electronic Skin for Energy Harvesting and Tactile Sensing. Materials, 2021. 2023 Best Paper Awards. (Q2, IF: 3.4)