可生物降解植入式传感器实现体内机能实时监测
监测患者医疗过程期间和术后状况的传感器可能昂贵、不适甚至危险。现在，国际研究团队设计出高灵敏度柔性气体传感器可植入体内——不再需要后安全生物降解为人体可吸收材料。
研究中，宾州州立大学研究人员报告设计出柔性可植入传感器，可监测体内各种形式一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）气体。监测这些气体重要因它们在人体健康中可能扮演有益或有时有害角色。
例如一氧化氮在人体自然产生，通过舒张或扩张血管增强血流，使氧气和营养循环全身，在健康中扮演重要角色。另一方面，环境中二氧化氮暴露与慢阻肺进展相关。一氧化氮高反应性遇氧可转化为二氧化氮。
团队给传感器设计加个转折：材料不仅可植入、柔性、可拉伸，还可生物降解。当前设备用于体外监测气体水平，Cheng说它们笨重且潜在不如植入式准确。植入设备需取出，可能意味再手术。研究者探索无需取出设计。
“假设你做心脏手术；体外监测可能不足以检测气体，”Huanyu “Larry”Cheng教授说。“从心脏表面或内脏监测气体水平可能更有益。这气体传感器可植入且可生物降解，也是我们一直在研究方向。若患者手术完全康复，不再需要设备，这使可生物降解设备有用。”
据研究人员，所有组件在水或体液中可生物降解，但保持功能足以捕获气体水平信息。此案中，研究者用镁制作器件电导体，功能材料用硅，对一氧化氮高度敏感。硅独特——现代电子构建基石，被认为超稳定，且可生物降解。溶解速度很慢，约每天1-2纳米，视环境而定。不仅人体可安全吸收器件所有材料，且溶解节奏足够慢，允许传感器在患者康复期内在体内功能。
传感器在潮湿条件和水溶液测试显示能在身体恶劣条件稳定执行。团队用ICDS Roar超级计算机计算资源创建计算机模拟，计算材料轻微形状变化或变形引起的极小变化。测量基于电阻，可随气体吸收变化。
研究人员称未来工作可看设计集成系统监测其他身体机能用于健康老龄化和各种疾病应用。
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