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第一作者：唐瀚川，楊月瑩，劉禎

通訊作者：臧劍鋒，陳曉東，姜曉兵

通訊單位：華中科技大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué)

臧劍鋒，現(xiàn)任華中科技大學(xué)集成學(xué)院、武漢光電國家研究中心、智能制造裝備與技術(shù)全國重點實驗室教授、博士生導(dǎo)師，國家海外高層次引進(jìn)人才青年項目入選者。以一作或通訊發(fā)表Nature Materials, Science Robotics, Science Advances, Nature Communications40余篇論文，其中子刊6篇，授權(quán)發(fā)明專利20余項。（信息來源：http://faculty.hust.edu.cn/zangjianfeng/zh_CN/more/1040217/jsjjgd/index.htm）

陳曉東，新加坡國家科學(xué)院院士、新加坡工程院院士、德國國家科學(xué)院院士、新加坡南洋理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院校長講席教授、ACS Nano主編，本科就讀于福州大學(xué)。（信息來源：https://stuic.fzu.edu.cn/info/1079/4060.htm）

姜曉兵，科室主任，教授、主任醫(yī)師，博士生導(dǎo)師，醫(yī)學(xué)博士。從事神經(jīng)外科工作20余年，主持國家自然科學(xué)基金4項，在國內(nèi)外權(quán)威期刊發(fā)表論文40余篇，擔(dān)任《中華實驗外科雜志》、《中華解剖和臨床雜志》、《中國臨床神經(jīng)外科雜志》等雜志編委。（信息來源：https://www.whuh.com/info/1212/6899.htm）

論文速覽

直接且精確地監(jiān)測顱內(nèi)生理狀況對于確定傷害、預(yù)測預(yù)后和預(yù)防疾病至關(guān)重要。使用經(jīng)皮導(dǎo)線的有線臨床儀器雖然精確，但容易感染，限制了患者的活動能力，并在移除過程中可能導(dǎo)致手術(shù)并發(fā)癥。

無線植入設(shè)備提供了更大的操作自由度，但存在檢測范圍有限、降解性差以及在人體中難以減小尺寸等問題。

本研究提出了新型的可注射、生物可吸收、無線的超結(jié)構(gòu)水凝膠（metagel）傳感器，用于超聲監(jiān)測顱內(nèi)信號。該傳感器能夠獨立檢測顱內(nèi)壓力、溫度、pH和流速，實現(xiàn)10 cm的檢測深度，并在18周內(nèi)幾乎完全降解。動物實驗表明，與傳統(tǒng)的非可吸收有線臨床基準(zhǔn)相比，該傳感器展現(xiàn)出有前景的多參數(shù)感應(yīng)性能。

圖文導(dǎo)讀

圖1：可注射和生物可降解的metagel超聲傳感器的設(shè)計。

圖2：metagel超聲傳感器在體外監(jiān)測多個信號的表征。

圖3：metagel超聲傳感器在大鼠模型中的體內(nèi)傳感性能和生物相容性。

圖4：活體小型豬中無線ICP監(jiān)測。

總結(jié)展望

本研究的亮點在于開發(fā)了新型的metagel超聲傳感器，該傳感器具有以下特點：

1. 可注射性：通過常規(guī)穿刺針輕松植入體內(nèi)。

2. 生物可吸收性：在體內(nèi)自然降解，無需額外手術(shù)移除。

3. 多參數(shù)監(jiān)測能力：能夠同時監(jiān)測顱內(nèi)壓力、溫度、pH和流速。

4. 高分辨率和靈敏度：在動物實驗中表現(xiàn)出與臨床標(biāo)準(zhǔn)相媲美的性能。

5. 無線監(jiān)測：使用外部超聲探頭進(jìn)行無線測量，提高了患者的舒適度和活動的自由度。

綜上所述，metagel超聲傳感器為臨床提供了安全、有效且具有生物相容性的顱內(nèi)監(jiān)測解決方案，有望在未來的醫(yī)療監(jiān)測和疾病管理中發(fā)揮重要作用。

文獻(xiàn)信息

標(biāo)題：Injectable ultrasonic sensor for wireless monitoring of intracranial signals

期刊：Nature

DOI：10.1038/s41586-024-07334-y

原創(chuàng)文章，作者：計算搬磚工程師，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/06/10/22bae6f5b6/

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