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美国加州理工学院团队开宣布两款新式生物电子资料,别离处理了传感器用于内脏器官时,可拉伸性与湿安排黏附方面的要害难题,为开发下一代医疗监测和医治设备奠定了根底。相关论文别离宣布在《科学》和《天然资料》期刊上。
在可拉伸传感器方面,团队规划了一种名为SIRES的新式资料界面,可拉伸至原长度的300%而不丢失电信号传输质量。传统传感器在贴合跳动的心脏或扩张的胃部等变形器官时,常因资料开裂或功用动摇而失效。SIRES用液态金属代替传统导线作为导体,保证拉伸时电阻不变且能保持安稳信号。外层涂覆可嵌入检测酶的功用膜,完结了化学传感。其现在已在动物模型的膀胱、心脏、胃和肠道等器官上完结测验,并在人体汗液传感器试验中表现出色。
另一项应战在于怎么让植入式传感器长时间附着在湿滑的安排外表。团队开发的ElHyX渠道给出了处理方案。其中心是一种新式分子水凝胶黏合剂,在与湿安排触摸时产生聚合反应,构成结实的化学键合,可保持数月安稳附着。在此根底上,团队又集成了可拉伸的物理传感器、化学传感器和电影响电极,构成一个闭环体系渠道,能一起监测多项生理目标并依据本身的需求施行医治。动物试验中,该体系成功完结了心电图监测、血糖浓度实时盯梢,以及在血糖过高时经过神经影响调理胰岛素开释的功用。
新资料的另一长处是,其组件可经过3D打印快速制作,本钱低价,未来有望用于痛苦、压力、焦虑等多种健康问题的监测与个性化医治。(记者张梦然)