近日，華中科技大學(xué)集成電路學(xué)院、武漢光電國家研究中心臧劍鋒教授團隊聯(lián)合華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院姜曉兵教授團隊，研發(fā)出芝麻粒大小的可注射傳感器，可用注射器注射到人體內(nèi)，能把精確生理參數(shù)“告訴”醫(yī)生。
如何安全、穩(wěn)定獲取人體內(nèi)部精確的生理參數(shù)一直是醫(yī)學(xué)監(jiān)測領(lǐng)域的重點。目前，臨床獲取顱內(nèi)壓力、溫度等數(shù)據(jù)的主要途徑是將有線且不可降解的電子探針經(jīng)手術(shù)方式植入體內(nèi)。
“我們發(fā)明的可注射超凝膠超聲傳感器采用先進的聲學(xué)超材料技術(shù)，大小只有2毫米×2毫米×2毫米，像芝麻那么大。它體積微小到可被安全注射進入人體內(nèi)部，通過外部超聲探頭就可無線監(jiān)測顱內(nèi)壓力、溫度、pH值等生理參數(shù)變化。”臧劍鋒介紹說。這種全新的傳感器采用的均為生物可降解聚合物材料，約一個月后就會在人體內(nèi)自行降解，無需再次開刀取出。
這種微型傳感器的核心在于其獨特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計。研究人員在可降解水凝膠基質(zhì)內(nèi)部人工構(gòu)筑了具有周期性排列的空氣孔道結(jié)構(gòu)。當(dāng)外部環(huán)境如壓力、溫度、pH值等發(fā)生變化時，凝膠內(nèi)部會產(chǎn)生微小形變，從而引起反射聲波頻率發(fā)生可測量的偏移。精確檢測這種頻率變化，即可獲取顱內(nèi)壓力、溫度、pH值以及血流流速等多種生理參數(shù)。
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