可降解无线传感器实现16厘米深度监测 助力重症与术后管理

临床医学长期面临一个难题——如何实时监测体内深层组织的变化;虽然磁共振、CT等影像技术已广泛应用,但它们都是体外检测,无法及时捕捉器官代谢和压力变化等关键指标。传统植入式传感器能直接测量体内数据,却因电池、磁体等不可降解部件存安全隐患,加上信号传输距离不足3厘米、易受角度影响等问题,一直难以在临床推广。 中科院力学所苏业旺研究员团队提出了新的解决方案——"力学-电磁学协同设计"。他们通过优化三维折叠结构来改善电磁场分布,让柔性基底材料即使在降解过程中也能保持稳定的谐振频率。同时研发的极点移动扫描技术突破了传统电路限制,将信号读取距离提升至原来的5倍以上。在动物实验中,植入马匹腹腔的传感器无需精确定位就能持续传回压力和温度数据,证明了这套装置在复杂生理环境中的可靠性。 这项技术的主要优势体现在三个上:首先,采用聚乳酸等可降解材料,完成监测任务后会自然代谢,避免了二次手术的风险。其次,16厘米的有效监测深度能覆盖大多数重要器官。第三,在30度倾斜范围内信号强度波动不超过5%,满足临床操作的容错需求。 专家表示,这项技术将首先应用于腹内高压综合征监测和心血管术后护理等重症领域,未来结合微创手术还可拓展到肿瘤靶向治疗评估等精准医疗应用。根据世界卫生组织数据,全球每年因术后并发症产生的医疗支出超过300亿美元。这款可降解传感平台不仅能降低医疗成本,其无线传输特性还可减少90%的导管对应的感染风险。目前研究团队正与北京协和医院合作,预计3年内完成医疗器械认证。

这项研究代表了我国生物医学工程领域的创新进展。可降解植入传感器的问世,解决了传统器件的生物相容性问题,为精准医疗和智慧医疗提供了技术支撑。随着临床转化的推进和应用范围的扩大,这个技术有望为患者提供更安全、更高效的医疗服务,推动现代医学诊疗水平的提升。