據(jù)外媒報(bào)道，電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和無(wú)線通信的進(jìn)步正在融合，為從內(nèi)部監(jiān)測(cè)人體開辟了一些令人興奮的可能性，從跟蹤骨科植入物狀態(tài)的傳感器到工作完成后就會(huì)溶解的氣體檢測(cè)設(shè)備。加州大學(xué)伯克利分校的工程師們已經(jīng)展示了這種技術(shù)的新形式，可以用來(lái)檢測(cè)深層組織中的氧氣水平，希望它能成為追蹤移植器官健康狀況的工具，以及被應(yīng)用于其他方面。

　　開發(fā)這種微小的無(wú)線植入物是為了填補(bǔ)目前測(cè)量體內(nèi)組織含氧量的方法中的一個(gè)漏洞，其中一些方法涉及使用電磁波收集信息，但只能穿透皮下幾厘米。磁共振成像是另一種測(cè)量深層組織含氧量的方法，但需要一定的時(shí)間來(lái)執(zhí)行，而且無(wú)法提供實(shí)時(shí)結(jié)果。

　　該團(tuán)隊(duì)的新植入物比瓢蟲還要小，它實(shí)際上是建立在早期創(chuàng)造的一種名為 "神經(jīng)塵埃 "的基礎(chǔ)上，這是一種微小的無(wú)線植入物，只有一粒沙子大小，可以實(shí)時(shí)跟蹤神經(jīng)信號(hào)和肌肉活動(dòng)。它通過(guò)檢測(cè)神經(jīng)電活動(dòng)中的電壓峰值，并通過(guò)超聲波將其傳遞給外部設(shè)備。最近的一個(gè)版本被稱為StimDust，能夠?qū)嶋H刺激神經(jīng)，作為一種潛在的治療慢性疼痛和癲癇的方法。

　　新的植入物長(zhǎng)4.5毫米，寬3毫米，包含一個(gè)氧感應(yīng)薄膜、一個(gè)微型LED和一個(gè)光學(xué)過(guò)濾器，它們一起工作，以測(cè)量周圍組織的含氧量。這種傳感器通過(guò)一個(gè)集成電路進(jìn)行控制，輸出一個(gè)根據(jù)氧含量變化的電子信號(hào)。壓電晶體將這些電子信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲波，然后通過(guò)活體組織傳送到外部設(shè)備。

　　“測(cè)量身體深處的東西非常困難，”加州大學(xué)伯克利分校電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)教授Michel Maharbiz說(shuō)。"該設(shè)備展示了如何使用超聲波技術(shù)加上非常聰明的集成電路設(shè)計(jì)，你可以創(chuàng)建復(fù)雜的植入物，深入到組織中，從器官中獲取數(shù)據(jù)。"

　　該研究的作者在活羊身上演示了該設(shè)備，并認(rèn)為它在兒科護(hù)理方面具有潛力，早產(chǎn)兒可以植入它，以確保他們被給予正確的補(bǔ)充氧氣量。其他的可能性包括監(jiān)測(cè)移植器官的健康狀況，甚至改善癌癥治療。

　　“這種設(shè)備的一個(gè)潛在應(yīng)用是監(jiān)測(cè)器官移植，因?yàn)樵谄鞴僖浦埠蟮膸讉€(gè)月內(nèi)，可能會(huì)發(fā)生血管并發(fā)癥，這些并發(fā)癥可能會(huì)導(dǎo)致移植功能障礙，”研究作者Soner Sonmezoglu說(shuō)?！八部梢杂脕?lái)測(cè)量腫瘤缺氧，這可以幫助醫(yī)生指導(dǎo)癌癥放射治療?！?/p>

　　科學(xué)家們希望進(jìn)一步改進(jìn)該裝置，既要使其能夠在體內(nèi)長(zhǎng)期存在，又要使其體積更小，這將使植入更簡(jiǎn)單。其他的可能性還包括調(diào)整傳感器的設(shè)計(jì)，以追蹤體內(nèi)的其他生物化學(xué)成分。

　　“只要改變我們?yōu)檠鯕鈧鞲衅鳂?gòu)建的這個(gè)平臺(tái)，你就可以修改設(shè)備來(lái)測(cè)量，例如，pH值，活性氧物種，葡萄糖或二氧化碳，”Sonmezoglu說(shuō)?！按送?，如果我們能夠修改包裝，使其更小，你可以想象能夠用針頭注射到體內(nèi)，或者通過(guò)腹腔鏡手術(shù)，使植入更容易。”

　　該研究發(fā)表在《自然生物技術(shù)》雜志上。