芝麻大小：中国已学会将现代生物传感器植入大脑
中国创造了一种世界前所未见的传感器，我们会告诉你为什么需要它
作者：德米特里·卡普斯汀
中国的生物工程师总是给人带来惊喜。简直太神奇了！这次他们提出了一种可生物降解的水凝胶传感器，其大小只有芝麻粒大小，可以完全安全地植入大脑。该传感器将有助于准确确定颅内压和大脑中的血流量。然后，在完成其医疗功能后，它就会消失。
香港版《南华早报》（SCMP）写道，这种生物传感器的发明是医学上的一场革命。现在不需要进行创伤性活组织检查、给患者安装心脏监护仪或强迫他们每天跑步进行检查。
即使是患有最严重诊断的患者（例如心脏病发作、中风或癌症的幸存者）也将受到持续的医疗监督。同时，继续着他们绝对熟悉的生活方式！
该无线传感器是基于水凝胶创建的。可以使用非常细的针将其注射到任何内部器官和组织中。该传感器可以测量温度、化学成分、颅内压、血流速度——所有这些都使用微型超声波探头。
临床试验表明，生物传感器可以比目前使用的传感器更准确地执行这些测量。
研究人员在《自然》杂志上发表的一篇文章中写道：“与所有现有的无线植入物相比，我们的生物传感器在各个方面都更好：尺寸、多信号分离的准确性以及生物降解性。”
该生物传感器的独特基础甚至不是华中科技大学（武汉）实验室合成的水凝胶……而是一种健全的晶体。正因为如此，传感器可以让您捕获所有类型的生物参数。
要了解什么是声音晶体，请想象一个玻璃瓶。吹在她脖子上，你听到了。一个音符。空气流过瓶子边缘会产生穿透瓶子的强烈声音。然而，由于瓶子的形状和材料，它发出的声音频率相同。
现在想象一下，您将几个瓶子并排放置 - 整个玻璃墙都会以相同的频率发出声音。这个简单的装置是一个声音晶体，其中每个条件“瓶子”都是晶格中的一个原子。
当在某些生物介质（例如人体血液）中测量声波时，计算机会处理接收到的信号。声音晶体是否只是简单地改变这种声音（或者更确切地说，人耳听不到的超声波）以使其更有用？
同样的技术现在被用于许多领域，从探索世界海洋到制造声波武器。想象一下基于声音晶体的声纳：传感器的谐振频率与鲸鱼歌唱或潜艇发声的频率一致。当然，这可以让您更准确地捕捉水下声音（甚至是人耳听不见的声音）。
中国工程师已经掌握了声音晶体（也称为声学超材料）的制造技术。它们是在实验室合成的，具有天然材料所没有的奇异特性，可以操纵声音。
中国合成的声音晶体可以抑制发动机、车轮摩擦和空调的噪音污染。“声音噪音”是现代世界严重影响人类生活质量的严重问题。传统的吸声和隔音材料体积庞大且非常昂贵。特别是对于低频声音。中国人想出了如何通过基于声音晶体制造大量不同的膜谐振器来解决这个问题。
正是医学为这种声音晶体开辟了最广泛的可能性。离开物体表面的阻尼超声波会被衰减。而声学材料的使用使得从这种阻尼波中挤出最大的信息成为可能，其效果是其 17 倍。捕获倏逝波携带的信息是生成最高分辨率超声波图像的关键。这正是来自武汉的极其精确的生物传感器的工作原理。
“使用超声波探头，我们的传感器可以无线监测生理参数的任何变化，”教授在发布的视频中说道。当研究人员在大鼠和猪身上测试他们的凝胶生物传感器时，他们发现它在大脑中保持稳定长达一个月，并在四个月后完全降解。无残留，对身体无伤害！
无线和可生物降解的设计意味着正在接受癌症治疗或脑外伤的患者需要在头骨中放置传感器进行监测，而无需再进行额外的手术来移除传感器。
它还可以防止用于传输数据的有线临床传感器在皮肤和颅骨上留下的孔洞引起的感染风险。
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