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記者23日從昆明理工大學獲悉，該校材料科學與工程學院教授張鵬、徐旭輝團隊近期與昆明醫(yī)科大學教授滕兆偉等人合作，所研發(fā)的植入式微晶水凝膠傳感器，可通過近紅外3D打印技術(shù)實現(xiàn)體內(nèi)原位無創(chuàng)構(gòu)建，預示著在該領(lǐng)域取得重要技術(shù)突破。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于國際期刊《細胞·生物材料》。

植入式傳感器是實時監(jiān)測體內(nèi)生理信號的關(guān)鍵醫(yī)療設(shè)備，在疾病診斷、健康管理中發(fā)揮著重要作用。但傳統(tǒng)植入式傳感器需通過手術(shù)植入，不僅易造成組織損傷，還存在生物相容性不足等問題，成為臨床應(yīng)用的核心瓶頸。針對這一痛點，研究團隊創(chuàng)新研發(fā)出一體式柔性水凝膠生物傳感器，核心突破在于實現(xiàn)了傳感器的“體內(nèi)一體成型”，從根源上解決了傳統(tǒng)植入方式的弊端。

此項技術(shù)的創(chuàng)新點在于研究人員采用近紅外3D打印體內(nèi)制造技術(shù)，通過核殼型上轉(zhuǎn)換納米粒子與吲哚菁綠的協(xié)同敏化機制，構(gòu)建出嵌入式紫外上轉(zhuǎn)換光源，僅需通過體外近紅外光照射，就能誘導體內(nèi)發(fā)生光聚合反應(yīng)，讓傳感器在體內(nèi)直接成型。在小鼠動物實驗中，這款傳感器可精準捕捉肌肉運動狀態(tài)并轉(zhuǎn)化為電信號，全程無需任何侵入性操作，還能準確識別站立、奔跑、跳躍等不同運動狀態(tài)，展現(xiàn)出優(yōu)異的監(jiān)測性能。

據(jù)介紹，這一傳感器所使用的多功能微晶水凝膠材料，兼具良好的柔性與生物相容性。這一創(chuàng)新性技術(shù)，為植入式柔性傳感器的定制化制造提供了非侵入性解決方案，同時極大地釋放了多功能微晶水凝膠在個性化健康監(jiān)測、疾病早期診斷等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，為相關(guān)醫(yī)療設(shè)備的革新提供了重要技術(shù)支撐，未來有望在神經(jīng)肌肉監(jiān)測、慢性病管理等臨床場景中實現(xiàn)廣泛應(yīng)用，推動醫(yī)療監(jiān)測設(shè)備向無創(chuàng)化、精準化、個性化方向發(fā)展。