彷彿「生長」在骨頭上,科學家研發永不脫落骨骼感測器

作者 | 發布日期 2021 年 11 月 25 日 15:35 | 分類 生物科技 , 穿戴式裝置 , 醫療科技 Telegram share ! follow us in feedly


尺寸小如硬幣、薄如紙,美國亞利桑那大學團隊研發出「生長在」骨頭上的骨質檢測設備,以無線感測器傳輸資料,讓醫生可以輕鬆知道患者的骨折恢復狀態,觀察受創骨頭癒合狀況。

這款骨骼感測器在骨頭痊癒後也不用特別取出,除了避免再一次的手術風險,團隊也透過含有磷酸鈣陶瓷顆粒的黏著劑,將感測器牢牢黏在骨頭表面上。不過骨骼外層就像皮膚一樣會脫落和替換,若是使用傳統的黏合劑,幾個月後感測器就會脫落,因此團隊也開發的新的黏著劑。

新黏著劑含有磷酸鈣,為人骨骼重要成分,原子結構類似於骨細胞,讓電子設備可以「長在」骨頭上。論文第一作者 Philipp Gutruf 表示,骨頭會把設備視為一份子,使得感測器能與骨骼永久黏合,之後很長一段時間都可以測量骨骼健康狀況。

設備只有一組感測器,會將資料傳送到智慧型手機或其他設備,可以依靠 NFC 輸電因此不含電池。亞利桑那大學團隊指出,電子設備夠薄,不會刺激到骨骼上方的肌肉。團隊希望新設備有助罹患骨質疏鬆等疾病的患者,方便長期監測骨骼狀態,又或是應用在骨折患者身上,觀察患者骨骼癒合情形。

骨折分為創傷性骨折跟脆性骨折。前者是受到大力撞擊導致受損,後者源於傷者的骨質較為脆弱,可能稍稍摔跤就會骨折,隨著年紀漸長,骨質密度會逐漸下降,容易發生骨折,若是缺乏運動或是鈣質攝取不足者更需要注意,團隊指出,就住院天數來說,骨質疏鬆導致的脆性骨折比心臟病、乳腺癌或攝護腺癌還久。

Gutruf 表示,這項設備彷彿在骨骼上裝設一台電腦,可以更加瞭解肌肉骨骼系統的工作原理,並利用收集到的資療來促進骨骼恢復,目前雖然尚未測試或獲准用於人體實驗,但這項設備將來有一天不僅用於檢測健康,還有助維持身體狀態。

(首圖來源:亞利桑那大學

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