华中科技大学臧剑锋、姜晓兵教授研究团队研发用于无线监测颅内信号的可注射超声波传感器

华中科技大学臧剑锋、姜晓兵教授联合成果报道了一种可注射、生物可吸收和无线超结构水凝胶(Metagel)传感器，用于超声监测颅内信号。相关研究已发表于Nature。

直接和精确监测颅内生理状况对于描述损伤、预测和预防疾病具有重要意义。使用经皮导线的有线临床仪器虽然准确，但容易受到感染、患者活动受限以及在移除过程中可能出现手术并发症。无线植入式设备提供了更大的操作自由度，但也存在检测范围有限、降解不良和在人体内难以缩小尺寸等问题。

Metagel传感器是2×2×2mm3大小的立方体，包含可生物降解和刺激响应的水凝胶以及具有特定声反射频谱的周期性排列的气柱。用穿刺针植入颅内后，超凝胶会响应生理环境的变化而变形，导致反射超声波的峰值频率偏移，可以通过外部超声探头无线测量。Metagel传感器可独立检测颅内压、温度、pH值和流速，实现10cm的检测深度，并在18周内几乎完全降解。在大鼠和猪身上进行的动物实验表明，其多参数传感性能与传统的不可吸收有线监测方式的临床基准值相当。