微型无线植入物检测身体深处的氧气
工程师们创造了一种微型无线植入物，可以实时测量皮肤深处的组织氧含量。该设备比普通瓢虫小，由超声波驱动，为创建各种小型传感器铺平了道路，这些传感器可以跟踪体内关键的生化标志物，如 pH 值或二氧化碳。这些传感器有朝一日可以为医生提供一种微创方法来监测功能器官和组织内的生化。
氧气是细胞从我们所吃的食物中获取能量的关键组成部分，身体中几乎所有的组织都需要稳定的供应才能生存。大多数测量组织氧合的方法只能提供有关身体表面附近发生的情况的信息。那是因为这些方法依赖于电磁波，例如红外线，它只能穿透几厘米进入皮肤或器官组织。虽然有些类型的磁共振成像可以提供有关深部组织氧合的信息，但它们需要较长的扫描时间，因此无法提供实时数据。
超声波是一种频率太高而无法被人耳检测到的声音形式，它可以在比电磁波更长的距离内无害地穿过人体，已经成为医学超声成像技术的基础。
结合氧气传感器涉及将 LED 光源和光学检测器集成到微型设备中，以及设计一套更复杂的电子控制装置来操作和读取传感器。这种类型的氧传感器不同于用于测量血液中氧饱和度的脉搏血氧仪。脉搏血氧仪测量血液中含氧血红蛋白的比例，而新设备能够直接测量组织中的氧气含量。
该设备的一种潜在应用是监测器官移植，因为在器官移植后的几个月内，可能会发生血管并发症，这些并发症可能导致移植物功能障碍。还可用于检测肿瘤缺氧情况，帮助医生指导肿瘤放疗。
对于早产儿，可能需要补充氧气，但医生没有可靠的氧气浓度组织读数。该设备的进一步小型化版本可以帮助更好地管理重症监护室中早产儿的氧气暴露，并有助于最大限度地减少过度氧气暴露的一些负面后果，例如早产儿视网膜病变或慢性肺病。
通过容纳传感器可以进一步改进该技术，使其可以在体内长期存活。进一步小型化设备还将简化目前需要手术的植入过程。此外，传感器中的光学平台可以很容易地用于测量体内的其他生物化学。只需更改为氧气传感器构建的平台，就可以修改设备以测量例如 pH 值、活性氧、葡萄糖或二氧化碳。如果包装可以做得更小，可以通过针头或腹腔镜手术将装置注入体内，使植入更加容易。
传感器