植入式无创传感器研发取得重要进展

来源：科技日报

科技日报记者 赵汉斌

记者23日从昆明理工大学获悉，该校材料科学与工程学院教授张鹏、徐旭辉团队近期与昆明医科大学教授滕兆伟等人合作，所研发的植入式微晶水凝胶传感器，可通过近红外3D打印技术实现体内原位无创构建，预示着在该领域取得重要技术突破。相关研究成果在线发表于国际期刊《细胞·生物材料》。

植入式传感器是实时监测体内生理信号的关键医疗设备，在疾病诊断、健康管理中发挥着重要作用。但传统植入式传感器需通过手术植入，不仅易造成组织损伤，还存在生物相容性不足等问题，成为临床应用的核心瓶颈。针对这一痛点，研究团队创新研发出一体式柔性水凝胶生物传感器，核心突破在于实现了传感器的“体内一体成型”，从根源上解决了传统植入方式的弊端。

此项技术的创新点在于研究人员采用近红外3D打印体内制造技术，通过核壳型上转换纳米粒子与吲哚菁绿的协同敏化机制，构建出嵌入式紫外上转换光源，仅需通过体外近红外光照射，就能诱导体内发生光聚合反应，让传感器在体内直接成型。在小鼠动物实验中，这款传感器可精准捕捉肌肉运动状态并转化为电信号，全程无需任何侵入性操作，还能准确识别站立、奔跑、跳跃等不同运动状态，展现出优异的监测性能。

据介绍，这一传感器所使用的多功能微晶水凝胶材料，兼具良好的柔性与生物相容性。这一创新性技术，为植入式柔性传感器的定制化制造提供了非侵入性解决方案，同时极大地释放了多功能微晶水凝胶在个性化健康监测、疾病早期诊断等领域的应用潜力，为相关医疗设备的革新提供了重要技术支撑，未来有望在神经肌肉监测、慢性病管理等临床场景中实现广泛应用，推动医疗监测设备向无创化、精准化、个性化方向发展。