华中科技大学博士后团队研发可注射传感器,通
发布时间:2025-12-10 12:05
秀金轩通讯员 “要实时监测颅内压,我们只需要将注射剂‘注射’到颅腔内,并注入少量‘水’。我们现在正在应用这项技术来监测身体多个部位的颅内压,比如膀胱、肌肉等。” 12月9日,在华中科技大学光电信息楼E704实验室,集成电路系谭汉川副教授和团队成员正在尝试迭代更新基于人体不同部位特点的全降解注射传感器无线颅内压监测技术。 颅内压是评估大脑状态的重要生命体征。当患者患有脑出血或脑肿瘤时,颅内压异常,导致昏迷、神经系统疾病,在某些情况下甚至危及生命的问题。对于这些患者来说,持续准确的颅内压监测是指导治疗和确定预后的“救星”。 “颅腔就像一个封闭的房间,目前临床上广泛使用的颅腔压力监测方法就像是‘打开窗户,在房间里通一根电线’。”医生必须在患者的头骨上打一个小孔,并伸出一个直径为 1 至 2 毫米、长约 3 厘米、包含电子元件的传感器。吴汉川表示,监测通常持续数天,有时甚至一周,并且需要患者使用裸露的电线并保持伤口开放,这不仅增加了感染风险,而且监测完成后还需要将传感器从颅腔中取出,移动极其不舒服。 2018年,唐汉川和他的团队成员开始研究利用全降解输液的无线颅内压监测技术离子传感器。据唐汉川介绍,他们研发的传感器尺寸只有1到2立方毫米。它由水凝胶制成,具有凝胶状的感觉。这种物质通常用于止血。传感器以与注射类似的方式植入颅腔。完成必要的微量后,就被人体吸收,不需要消除。其成本仅为当今广泛使用的传统颅内压监测设备的十分之一。该传感器不仅可以监测压力,还可以监测温度和 pH 值,从而使 mDoctors 能够检测患者大脑中的炎症。它对于确定疾病水平和癌细胞的环境非常有用。 让这项技术成为现实的最大挑战是如何让这种可降解、不含电子的“凝胶状”材料不仅能够进行高精度检测,而且如何实现无线信号传输。据唐汉川介绍研究团队设计了一种特殊的“气腔微结构”,在材料内部制造出许多充满空气的“小镜子”,并利用“小镜子”反射超声波。当颅内压发生变化时,这面“小镜子”就会变形,反射回波也会随之变化,从而可以准确计算出压力值。 “这一前沿技术包括电子、物理、化学、新材料、信息等领域。”唐汉川坦言,这是湖北省真正的科技创新支撑,将帮助他和他的团队大胆进入科研“无人区”。 31岁的唐汉川在华中科技大学完成本科和博士学业,并留校从事博士后研究。去年博士后退休后,他决定留在湖北继续科研。科学研究过程中arch,我们得到了唐汉川武汉自然科学基金会的支持。还获得湖北省对博士后研究人员各阶段入站和留站的一系列资金支持。 这项研究成果计划于2024年发表在全球顶尖学术期刊《自然》上。目前,这项技术正处于从“货架”向“货架”转变的关键阶段。唐汉川表示,团队已开始申请相关资质,正在与相关企业联系,以方便产品量产。 未来全球颅内压监测市场规模预计将达到数百亿美元。 “湖北省生物医药产业基础雄厚,在推动创新技术引进和转化过程中,所需的产业资源触手可及。”唐汉川说他是co有信心推动该技术顺利产业化。