在医疗健康监测领域，植入式传感器长期面临技术瓶颈。传统设备需通过外科手术植入体内——不仅存在组织损伤风险——其刚性材料与生物组织的机械性能失配更易引发排异反应。这些问题严重阻碍了植入式监测设备的临床应用与推广。 针对这个行业痛点，张鹏、徐旭辉教授团队与滕兆伟教授开展跨学科合作，创新性地提出"体内一体成型"技术路线。研究团队突破性地将核壳型上转换纳米粒子与光敏剂吲哚菁绿复合，构建出可响应体外近红外光的嵌入式紫外光源系统。当外部近红外光穿透生物组织时，能精准触发体内的光聚合反应，使水凝胶材料在目标位置直接固化成传感器。 实验数据显示，这种直径不足毫米的柔性传感器在小鼠模型中表现出卓越性能。无需任何切口或缝合，即可实时捕捉肌肉电信号，准确区分站立、奔跑等不同运动状态，信号采集精度达到临床应用标准。其采用的微晶水凝胶材料具有与人体组织相近的弹性模量，在长达28天的植入测试中未观察到明显炎症反应。 这项技术的突破性意义体现在三个维度：首先，开创性地将增材制造场景从体外延伸至生物体内；其次，解决了植入设备生物相容性与功能性的兼容难题；更重要的是为个性化医疗监测开辟了新路径。据团队介绍，该平台技术可适配不同生理参数监测需求，通过调整水凝胶配方实现pH值、葡萄糖浓度等多元指标的动态追踪。 行业专家指出，此项研究标志着我国在柔性电子与生物医学工程交叉领域取得重要进展。随着人口老龄化加剧和慢性病管理需求增长，预计到2025年全球可穿戴医疗设备市场规模将突破千亿美元。这种无创植入技术不仅大幅降低监测成本，其精准化特性更有望推动疾病预警窗口前移，在帕金森病早期诊断、术后康复评估等领域具有广阔应用前景。目前研究团队正与多家三甲医院合作推进临床转化工作。
这项成果展现了我国科研人员在生物医学领域的创新能力；通过学科交叉合作，将基础研究转化为实用医疗技术，说明了科技服务健康的理念。随着研究的深入，这类无创植入式传感器有望成为精准医疗的重要工具，造福更多患者。