微型傳感器應(yīng)用于人體深層組織氧氣水平的追蹤

據(jù)外國媒體報道，電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和無線通信的發(fā)展正在融合，為從內(nèi)部監(jiān)控人體提供了一些令人振奮的可能性，這些設(shè)備可以追蹤骨骼植入物的狀態(tài)，還可以檢測工作結(jié)束后溶解的氣體。

有些工程師已經(jīng)展示了這項技術(shù)的新形式，可以用來探測深層組織的氧含量，并希望它能夠成為追蹤移植器官健康狀況的工具，并將其應(yīng)用到其他領(lǐng)域。研制這種微小的無線植入體是為了填補(bǔ)現(xiàn)有測量人體組織氧含量的方法的不足之處，其中包括利用電磁波收集信息，但僅能穿透皮下數(shù)厘米。MRI是檢測深層組織氧含量的另一種方法，但它需要一定的時間，并且不能提供實(shí)時結(jié)果。這個小組的新植入物比瓢蟲還小，它實(shí)際上是基于一個早期被稱為“神經(jīng)塵?！钡陌l(fā)明，一個只有一粒沙大小的微小無線植入物，能夠?qū)崟r追蹤神經(jīng)信號和肌肉活動。該方法通過探測神經(jīng)電活動的電壓峰值，并用超聲波將其傳送到外部裝置。最新的StimDust版本可以有效地刺激神經(jīng)，作為治療慢性疼痛和癲癇的潛在方法。該植入體長4.5毫米，寬3毫米，由一個氧氣感應(yīng)膜、一個微型LED和一個光學(xué)過濾器組成，它們共同用于測量周圍組織的氧氣含量。該傳感器由集成電路控制，輸出的電子信號隨氧含量的變化而變化。壓電型晶體能將這些電子信號轉(zhuǎn)化為超聲波，然后通過活體組織傳遞到外部設(shè)備，很難測量人體深處的物體。這個裝置顯示了如何使用超聲波技術(shù)，結(jié)合智能集成電路設(shè)計，你可以創(chuàng)造復(fù)雜的植入，深入組織，從器官獲得數(shù)據(jù)。研究者們在活羊身上演示了這種裝置，并認(rèn)為這種裝置在兒科護(hù)理方面很有潛力，早產(chǎn)兒可以植入這種裝置，確保給它們適當(dāng)補(bǔ)充氧。其它可能包括監(jiān)控移植器官的健康，甚至改善癌癥治療。

這類裝置的一種潛在應(yīng)用是監(jiān)控器官移植，因為在器官移植后的幾個月內(nèi)就可能出現(xiàn)血管并發(fā)癥，從而導(dǎo)致移植失敗。還可用于測量腫瘤的缺氧程度，這有助于指導(dǎo)醫(yī)生進(jìn)行腫瘤放療。研究人員希望能進(jìn)一步改進(jìn)這種裝置，即能在體內(nèi)長期保存，又能縮小體積，這樣植入就會更加簡單。其它可能性還包括設(shè)計用于跟蹤身體中其他生化物質(zhì)的傳感器。只需改變我們?yōu)檠鯕鈧鞲衅鞔罱ǖ钠脚_，你就可以改進(jìn)設(shè)備來測量，比如pH值、ROS、葡萄糖或者二氧化碳。而且，如果我們能改進(jìn)包裝，使之更小，你就可以想象能用針注射在身體內(nèi)，或進(jìn)行腹腔鏡手術(shù)，使植入更容易。

力準(zhǔn)傳感是專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)高精度力傳感器的廠家。主要有微型壓式傳感器、多維力傳感器、稱重傳感器、控制儀表、拉式傳感器、S型拉壓傳感器、測力傳感器以及手持儀等力控產(chǎn)品達(dá)千余種。

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