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技术快报:无源植入性设备实现连续性的骨折恢复监测

时间:2025-05-26 浏览量: 作者:马聪聪

【《Science Advances, 202559日】Science Advances刊登了来自亚利桑那大学的研究人员的一项研究成果《Continuous operation of battery-free implants enables advanced fracture recovery monitoring》。该研究开发出的一套精密系统,直面植入性设备的供电难题,实现了微型无电池植入物的连续运行这些植入物可以直接植入骨骼表面。

这项创新的核心在于一个巧妙的两部分系统,它避免了在植入物内部安装电池的需求。第一个组成部分是一种柔性的可穿戴设备,被称为生物共生枢纽”(Biosymbiotic Hub, BH)就像一个嵌有电子元件的轻巧网状袖套,可以舒适地佩戴在四肢上。这个枢纽扮演着关键的中间角色它利用近场通信 (NFC) 技术为深层植入的传感器无线供电并与之交换数据。从植入物收集的数据,则通过低功耗蓝牙 (BLE) 由枢纽向外传输。系统的第二个组成部分是植入物本身:骨表面电子器件”(Osseosurface Electronics)这是一种薄而柔韧的器件,用于在标准外科手术(如骨折修复)中直接植入骨骼表面它们包含高分辨率的应变计和温度传感器但完全没有电池。其极小的尺寸和柔韧性最大限度地减少了组织刺激,并能贴合骨骼的曲面特殊的涂层有助于它们随时间推移与骨骼直接整合,形成长期的稳定界面。

南阳理工学院电子信息学科研究院马聪聪编译)