可打针超凝胶超声传感器。华科年夜供图

一粒神奇的 芝麻 ，内藏乾坤。将它打针到体内，它就能把切确的心理参数 告诉 大夫。这粒神奇的 芝麻 就是华中科技年夜学（如下简称华科年夜）传授臧剑锋团队研制的面向颅内心理监测的可打针超凝胶超声传感器。

有了它，临床上颅内测压无望不消插线、不消开刀，也无须掏出探头，就能实现体内降解。近日，《天然》刊发了这项立异性医工交织研究结果。

《中国科学报》从研究团队处获悉，论文揭晓当天，他们就收到来自美国旧金山等多地投资人的邮件、信息，但愿互助转化这项创举性结果。不外，研究团队但愿这项技能可以或许于海内转化，惠及更多中国患者。

一粒神奇的 芝麻

以及温度、血压等指标同样，颅内压也是临床上一项经常使用心理参数。好比，于脑构造毁伤、积液、水肿、脑出血等环境下，大夫需要监测颅内压数据变迁，做出诊疗判定。尤为于许多患者做完颅内肿瘤切除了等手术后，大夫需对于其举行约莫两周的不雅察 经由过程对于颅内压的持续不雅测，判定患者的伤口愈合环境或者其他问题。

今朝，海内外临床获取颅内压力、温度等数据的重要路子，是将有线且不成降解的电子探针经手术体式格局植入体内， 相称在天线的一端插入年夜脑，另外一端毗连于装备长进行监测 。这类要领不成防止地给患者带来植入、掏出颅内电子探针的屡次手术危险，而且存于传染等并发症危害。操作上，如许的装备可穿着性比力差，患者恬静度欠好，乃至允从性差。

今朝，美国等国度的科学家也于举行无线植入式电子监测装备的研发，但他们基本上都是哄骗NFC（近场通讯）技能，于颅内植入一个线圈作为探头。

如许做会呈现一些问题：作为探头的线圈尺寸每每比力年夜，线圈上的芯片、金属等元件不成降解，需要举行二次手术掏出；于旌旗灯号传输上，NFC技能对于间隔有严酷要求，距离远了就会呈现无旌旗灯号等问题。是以，今朝世界规模内，临床上照旧接纳经颅有线的手腕举行颅内压监测。

针对于这一临床监测难题，臧剑锋团队举行了技能上的立异。他们研发出一种体积只要一粒芝麻巨细的可打针式生物传感器。这类传感器体积微小，可以被保险打针进人体内，经由过程外部超声探头就能够无线监测颅内压力、温度、pH值等心理参数变迁。同时，这粒 芝麻 很是柔软，可以主动降解，不需要二次手术，对于脑构造没有毁伤。

臧剑锋先容，这类传感器的焦点于在其怪异的内部布局设计。研究职员于可降解水凝胶基质内部，人工修筑了呈周期性摆列的空气孔道布局。当外部情况发生变迁时，凝胶内部会孕育发生微小形变，从而惹起反射声波频次发生可丈量的偏移。经由过程切确检测这类频次变迁，就能及时监测颅内压力、温度、pH值和血流流速等多种心理参数。

这类全新传感器接纳的是生物可降解聚合物质料，半个多月后就会于体内自行降解，无须手术掏出。 论文配合通信作者、华科年夜同济医学院从属协以及病院传授姜晓兵暗示。

收成《天然》 三件套

2014年，臧剑锋从美国杜克年夜学玻士后出站、回国，进入华科年夜任教，专一在医工交织的基在智能软质料的立异医疗器械研究。其研究标的目的包孕柔性电子、植入式器件与磁医用呆板人。最近几年来，他领导团队取患了一系列立异性科研结果。

这次建造颅内压监测传感器的超凝胶，就是被臧剑锋视若至宝的一种软质料。臧剑锋告诉《中国科学报》，水凝胶很是柔软，与人体构造很是靠近，具备可降解性，进入体内后不会让患者孕育发生不适感，而且可以或许及时传输旌旗灯号，是不成多患上的宝物。

他们的研究倾覆了传统技能，具有很高的运用价值，是以备受存眷。研究团队在去年10月投稿，不久后就收到踊跃反馈。3位审稿人对于这项结果年夜加赞赏，暗示这个要领 很是有立异性、很是好，有很年夜的影响力 。颠末两轮修改后，论文在本年3月被吸收，近日正式揭晓。

《天然》还为这项研究配发了一篇该杂志记者撰写的新闻报导，和一篇审稿专家撰写的 新闻与不雅点文章 。《天然》看重根蒂根基研究，医疗器械结果登上该刊其实不多见，以 三件套 组合情势先容一项来自中国的医疗器械研究结果则更少见。

但愿及早于海内转化

咱们固然但愿及早实现技能转化，运用来临床上。 臧剑锋接管采访时暗示，该技能已经经于年夜鼠以及生猪颅内举行试验，效果精良。尤为是于年夜型植物试验中，这类微型可打针传感器揭示出媲美贸易化有线监测装备的卓着机能。

越发使人奋发的是，它以至可以或许监测猪微小的心理颠簸，如呼吸运动惹起的细微颅压变迁，而同期植入的有线压力传感器则没法分辩出这类邃密变迁。 臧剑锋先容，与有线监测手腕比拟，这类无线监测手腕于能耗、无热效应等方面闪现出极年夜上风，无望为临床智能诊疗带来全新的技能范式。

事实上，于研究历程中，研究团队就把眼光聚焦在临床运用。研究职员与华科年夜同济医学院从属协以及病院神经外科医疗团队举行了多轮深切交流，听取他们的定见。姜晓兵还与相干课题组职员互助，深度介入了这项研究。

只管技能已经经成熟，但离运用另有一段间隔。 臧剑锋先容，今朝该技能尚未举行人体实验 这需要颠末严酷的技能以及伦理审批。此外，一项立异技能要实现财产化，需要一个从试验室到运用情况的技能转化历程，这时期需要较年夜的装备研发投入。

对于在一些海外投资人伸出的 橄榄枝 ，臧剑锋持谨慎立场。他说： 这项技能运用远景广漠、市场伟大。咱们但愿及早于海内实现转化。

当被问及医疗装备类研究有无可能被国际偕行模拟时，臧剑锋坦言： 绝年夜大都运用型技能均可能被模拟，只不外需要一些时间。

既然云云，你还于顶刊发论文，不担忧论文揭晓后被模拟吗？

面临记者的诘问，臧剑锋直抒己见： 假如不是发了《天然》，这项研究谁会留意呢？有了很高的存眷度，有了转化的时机，进步前辈技能才可能运用在实际。固然，咱们也会增强专利掩护。

相干论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-07334-y

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