近日，記者從昆明理工大學獲悉，該校材料科學與工程學院教授張鵬、徐旭輝團隊近期與昆明醫科大學教授滕兆偉等人合作，所研發的植入式微晶水凝膠傳感器，可通過近紅外3D打印技術實現體內原位無創構建，標志著體內無創植入式傳感器領域取得重要技術突破。相關研究成果在線發表于國際期刊《細胞·生物材料》。
植入式傳感器是實時監測體內生理信號的關鍵醫療設備，在疾病診斷、健康管理中發揮著重要作用。但傳統植入式傳感器需通過手術植入，不僅易造成組織損傷，還存在生物相容性不足等問題，成為臨床應用的核心瓶頸。對此，研究團隊創新研發出一體式柔性水凝膠生物傳感器，核心突破在于實現了傳感器的“體內一體成型”，從根源上解決了傳統植入方式的弊端。
此項技術的創新點在于研究團隊采用近紅外3D打印體內制造技術，通過核殼型上轉換納米粒子與吲哚菁綠的協同敏化機制，構建出嵌入式紫外上轉換光源，僅需通過體外近紅外光照射，就能誘導體內發生光聚合反應，讓傳感器在體內直接成型。在小鼠動物實驗中，這款傳感器可精準捕捉肌肉運動狀態并轉化為電信號，全程無需任何侵入性操作，還能準確識別站立、奔跑、跳躍等不同運動狀態，展現出優異的監測性能。
據介紹，這一傳感器所使用的多功能微晶水凝膠材料，兼具良好的柔性與生物相容性。這一創新性技術，為植入式柔性傳感器的定制化制造提供了非侵入性解決方案，同時極大地釋放了多功能微晶水凝膠在個性化健康監測、疾病早期診斷等領域的應用潛力，為相關醫療設備的革新提供了重要技術支撐。未來，該傳感器有望在神經肌肉監測、慢性病管理等臨床場景中實現廣泛應用，推動醫療監測設備向無創化、精準化、個性化方向發展。