植入體內(nèi)的柔性傳感器

ACS Nano近期報(bào)導(dǎo)了南京理工大學(xué)馮章啟教授課題組創(chuàng)造了一種通過監(jiān)測(cè)心血管壁外微應(yīng)力變化構(gòu)建的心血管疾病超前預(yù)測(cè)和術(shù)后實(shí)時(shí)追蹤的新方法。該方法已完成動(dòng)物臨床醫(yī)學(xué)評(píng)價(jià)。

研究小組研發(fā)了一種柔性納米纖維材料，含有豐富的力-電轉(zhuǎn)換偶極子，在僅1000Pa的微壓強(qiáng)作用下即可產(chǎn)生1154V/cm3的電壓，并具備優(yōu)異的穩(wěn)定性、敏感性以及生物相容性。

利用這種材料，研究人員制造了一種厚度200μm（正常血管厚度的1/10）柔性植入式壓力傳感器，并將該傳感器植入到成年豬體內(nèi)，包裹在血管或者心臟周圍，其不僅清晰記錄了心血管系統(tǒng)在血栓形成初期、中期和末期的全身血液壓力的細(xì)微變化，同時(shí)輸出的壓力信號(hào)更精確，實(shí)時(shí)地反映了病變位置在發(fā)病初期由于組織和細(xì)胞異化所造成的心血管壁外壓力的微小差異。

未來，該柔性傳感器可伴隨心血管手術(shù)一同植入體內(nèi)，通過無線信號(hào)發(fā)射器的引入，病人和醫(yī)護(hù)人員即可在手機(jī)等客戶端對(duì)患者心血管系統(tǒng)的病變情況進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤和診斷。

心血管疾病的“超前預(yù)測(cè)”和“術(shù)后實(shí)時(shí)追蹤”是臨床有效診斷此類疾病的關(guān)鍵所在。然而，現(xiàn)行的各類分子篩查和影像學(xué)技術(shù)由于缺乏精準(zhǔn)的特異性識(shí)別功能，使心血管疾病的超前預(yù)測(cè)和實(shí)時(shí)追蹤成為臨床診療的世界性技術(shù)難題。這一超靈敏柔性植入式壓力傳感器為該難題提供了一種新的解決方案，同時(shí)，也為體內(nèi)微應(yīng)力的精準(zhǔn)檢測(cè)提供了可參考的新方法，對(duì)臨床實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)測(cè)量腦顱壓、腎臟壓、眼壓等具有極大的技術(shù)推動(dòng)作用。