復旦大學科學家研發(fā)一種可注射的纖維狀生物傳感器，植入后該傳感器就像毛發(fā)一般附在皮膚表面，纖細柔軟并可以實現(xiàn)對體內(nèi)多種化學物質(zhì)的長期、實時監(jiān)測。

隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，個人生理信息的實時監(jiān)測及其帶來的個體化醫(yī)療受到關注。電化學生物傳感器是一類可以將化學信號轉(zhuǎn)化成電信號的裝置，可用于監(jiān)測特定化學物質(zhì)，在可穿戴醫(yī)療等領域有著廣泛應用。

據(jù)介紹，現(xiàn)有的可植入式傳感器因其材料本身模量大，存在剛性器件和柔軟組織間的重復機械損傷問題。此外，基于二維平面結(jié)構(gòu)設計的植入式器件很難實現(xiàn)微創(chuàng)植入，導致難以和組織形成穩(wěn)定界面，無法實現(xiàn)長期準確監(jiān)測，從而影響到信號采集和生物安全。

復旦大學高分子科學系教授彭慧勝、副教授孫雪梅，生命科學學院教授俞洪波，航空航天系教授徐凡等多學科團隊另辟蹊徑，通過仿生肌肉結(jié)構(gòu)的方法，設計了具有多級螺旋結(jié)構(gòu)的纖維狀電化學傳感器。力學模擬和納米壓痕實驗證明，碳納米管纖維相對傳統(tǒng)的植入材料（金絲、聚二甲基硅氧烷等）具有更低的彎曲內(nèi)應力，且其抗彎剛度相對于其他傳統(tǒng)植入材料更接近柔軟的組織。同時，團隊利用與纖維一維結(jié)構(gòu)相適應的注射方法，將纖維狀傳感器準確植入至目標區(qū)域，纖維在體外的形態(tài)類似于動物毛發(fā)貼附在皮膚表面。

隨后的細胞實驗及組織切片表明，纖維狀傳感器在注射后沒有使動物產(chǎn)生炎癥反應和疤痕，且與周圍組織結(jié)合良好，纖維傳感器具有優(yōu)異的生物相容性和生物整合性。

據(jù)介紹，這項工作在生物電子學領域發(fā)展出一個全新方向，通過集成電路、藍牙和相應軟件，纖維狀生物傳感器可遠程對生理數(shù)據(jù)進行實時采集，且器件可在血管中穩(wěn)定工作長達4周。