一種(zhǒng)新型微型無線植入物可以實時測量組織的氧合作用
來源：本站發(fā)布日期：2021/06/10 07:59:30
近日，發(fā)表在《Nature Biotechnology》上的一項研究中，來自美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校和加州大學(xué)舊金山分校的研究人員開(kāi)發(fā)了一種(zhǒng)新的微型無線植入設備。它可以實時測量皮膚深層組織中的氧合水平。這(zhè)種(zhǒng)設備比普通瓢蟲還(hái)要小，由超聲波提供能(néng)量，它可以對(duì)手術或重症監護患者進(jìn)行深層組織的氧合監測，并對(duì)潛在的器官移植失敗或功能(néng)障礙提供早期預警。
這(zhè)項技術還(hái)爲各種(zhǒng)微型傳感器的開(kāi)發(fā)鋪平了道(dào)路。該無線植入物可以跟蹤人體内其他關鍵的生化标記，如pH值或二氧化碳。在未來某天，這(zhè)些傳感器可以爲醫生提供微創方法來監測功能(néng)器官和組織内部的生化指标。
研究通訊作者、加州大學(xué)伯克利分校的電子工程和計算機科學(xué)教授Michel Maharbiz說：“測量體内深層組織的情況非常困難。這(zhè)個新的植入物展示了如何利用超聲波技術結合非常巧妙的集成(chéng)電路設計，制造出可以深入到組織中的複雜植入物，以從器官或組織中獲取數據。”
氧氣是使細胞能(néng)夠利用食物能(néng)量的關鍵成(chéng)分，而身體幾乎所有組織都(dōu)需要穩定的氧氣供應才能(néng)生存。大多數測量組織氧合作用的方法隻能(néng)提供身體表面(miàn)附近的信息，因爲它們依賴于電磁波，比如紅外線，而紅外線隻能(néng)穿透皮膚或器官組織幾厘米。雖然有一些類型的磁共振成(chéng)像可以提供深層組織氧合作用的信息，但它們需要較長(cháng)的掃描時間，因此無法實時提供數據。
自2013年以來，Maharbiz一直在設計使用超聲波與外界無線通信的微型植入設備。超聲波是一種(zhǒng)無法被人耳檢測到的高頻聲音，它能(néng)以比電磁波更長(cháng)的距離無害地穿過(guò)人體，已經(jīng)成(chéng)爲醫學(xué)中超聲成(chéng)像技術的基礎。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41587-021-00866-y
