华中科技大学，最新Nature！

第一作者：唐瀚川，杨月莹，刘祯

通讯作者：臧剑锋，陈晓东，姜晓兵

通讯单位：华中科技大学、新加坡南洋理工大学

臧剑锋，现任华中科技大学集成学院、武汉光电国家研究中心、智能制造装备与技术全国重点实验室教授、博士生导师，国家海外高层次引进人才青年项目入选者。以一作或通讯发表Nature Materials, Science Robotics, Science Advances, Nature Communications40余篇论文，其中子刊6篇，授权发明专利20余项。（信息来源：http://faculty.hust.edu.cn/zangjianfeng/zh_CN/more/1040217/jsjjgd/index.htm）

陈晓东，新加坡国家科学院院士、新加坡工程院院士、德国国家科学院院士、新加坡南洋理工大学材料科学与工程学院校长讲席教授、ACS Nano主编，本科就读于福州大学。（信息来源：https://stuic.fzu.edu.cn/info/1079/4060.htm）

姜晓兵，科室主任，教授、主任医师，博士生导师，医学博士。从事神经外科工作20余年，主持国家自然科学基金4项，在国内外权威期刊发表论文40余篇，担任《中华实验外科杂志》、《中华解剖和临床杂志》、《中国临床神经外科杂志》等杂志编委。（信息来源：https://www.whuh.com/info/1212/6899.htm）

论文速览

直接且精确地监测颅内生理状况对于确定伤害、预测预后和预防疾病至关重要。使用经皮导线的有线临床仪器虽然精确，但容易感染，限制了患者的活动能力，并在移除过程中可能导致手术并发症。

无线植入设备提供了更大的操作自由度，但存在检测范围有限、降解性差以及在人体中难以减小尺寸等问题。

本研究提出了新型的可注射、生物可吸收、无线的超结构水凝胶（metagel）传感器，用于超声监测颅内信号。该传感器能够独立检测颅内压力、温度、pH和流速，实现10 cm的检测深度，并在18周内几乎完全降解。动物实验表明，与传统的非可吸收有线临床基准相比，该传感器展现出有前景的多参数感应性能。

图文导读

图1：可注射和生物可降解的metagel超声传感器的设计。

图2：metagel超声传感器在体外监测多个信号的表征。

图3：metagel超声传感器在大鼠模型中的体内传感性能和生物相容性。

图4：活体小型猪中无线ICP监测。

总结展望

本研究的亮点在于开发了新型的metagel超声传感器，该传感器具有以下特点：

1. 可注射性：通过常规穿刺针轻松植入体内。

2. 生物可吸收性：在体内自然降解，无需额外手术移除。

3. 多参数监测能力：能够同时监测颅内压力、温度、pH和流速。

4. 高分辨率和灵敏度：在动物实验中表现出与临床标准相媲美的性能。

5. 无线监测：使用外部超声探头进行无线测量，提高了患者的舒适度和活动的自由度。

综上所述，metagel超声传感器为临床提供了安全、有效且具有生物相容性的颅内监测解决方案，有望在未来的医疗监测和疾病管理中发挥重要作用。

文献信息

标题：Injectable ultrasonic sensor for wireless monitoring of intracranial signals

期刊：Nature

DOI：10.1038/s41586-024-07334-y

原创文章，作者：计算搬砖工程师，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2024/06/10/22bae6f5b6/

华中科技大学，最新Nature！

相关推荐