可連續(xù)測量一個(gè)人的血糖,心率和其他生理狀況的微小皮下植入物是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的圣杯。新加坡國立大學(xué)(NUS)的一組研究人員最近取得了巨大的飛躍,使這一夢想更加接近現(xiàn)實(shí)。他們開發(fā)了一種新的無線讀取器,該讀取器對傳感器讀數(shù)的微小變化非常敏感,因此可以創(chuàng)建亞毫米級的微型傳感器,其體積很小,可以注入到皮膚下。
當(dāng)前使這些微型傳感器小型化的努力在很大程度上受到技術(shù)限制的阻礙。這些傳感器太小,無法由電池供電,因此它們需要將傳感器讀取器放置在它們附近,以利用磁場不斷檢測諸如化學(xué)或壓力變化之類的信號(hào)。為了使閱讀器能夠理解信號(hào),傳感器必須足夠大以在閱讀器中產(chǎn)生強(qiáng)信號(hào)。到目前為止,研究人員還無法創(chuàng)建低于1毫米的可行微傳感器。
國立工程學(xué)院電氣與計(jì)算機(jī)工程系和國立大學(xué)健康創(chuàng)新與技術(shù)學(xué)院的國大團(tuán)隊(duì)在助理教授約翰·何(John Ho)的帶領(lǐng)下,通過校準(zhǔn)無線閱讀器的工作,開發(fā)了一種測量信號(hào)的新方法在一個(gè)特殊的時(shí)刻。這是一種特殊狀態(tài),在這種狀態(tài)下,讀取器對附近的物體變得極為敏感。結(jié)果是,新的讀取器非常靈敏(比現(xiàn)有讀取器靈敏三倍),甚至可以讀取亞毫米微傳感器發(fā)出的微小信號(hào)。
該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種讀取器的工作原型,該讀取器可以在使用注射器植入皮膚下的同時(shí)讀取直徑為0.9毫米的微傳感器。在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中,閱讀器能夠通過檢測無電池微型傳感器的細(xì)微運(yùn)動(dòng)來監(jiān)視呼吸速率和心率。