植入式电子设备是最有前途的医疗保健技术之一，因为它们可以帮助远程监控与患者健康相关的特定生物过程。尽管研究人员在过去十年左右的时间里开发出了各种各样的可植入设备，但是现有技术存在一些局限性，可能会阻止其在临床环境中的广泛使用。
阻止大规模实施现有可植入技术的第一个因素是这些设备与体内大多数器官/组织(通常具有复杂的1D或3D结构)之间的结构不匹配。第二，迄今为止，将软电子设备可靠地固定在运动或脉动的器官上已被证明是极具挑战性的。
韩国大邱庆北科技大学(DGIST)和苏黎世邦理工学院的研究人员最近开发了一种新的基于纤维的应变传感装置，该装置可以克服现有植入式电子设备的局限性。该传感器发表在《自然电子》上的论文中，该传感器包括一个电容式光纤应变传感器，该传感器带有一个用于无线读数的感应线圈。
“主要目的这项工作是要克服现有的植入式电子设备的实际限制，” Jaehong李，谁进行了这项研究的研究人员之一，告诉TechXplore。“为实现这一目标，我们开发了一种由可缝合纤维制成的可植入电子设备(特别是无线应变传感器)，该设备显着改善了现有平面可植入设备的结构失配和固定问题。”
Lee和他的同事们创建的应变传感器是由两个导电纤维电极制成的，该电极放置在具有空心的双螺旋结构中。当对两根光纤施加拉伸应变时，它们会变直，这会改变传感器的特定电性能(即其电容)。
Lee说：“我们可以通过无线测量传感器电容的变化来监视施加的应变。” “基于传感器的空心，双螺旋导电纤维可以在拉伸应变下迅速拉直，比现有的电容应变传感器具有更高的灵敏度。更重要的是，这项工作中的应变传感器可以直接缝合凭借其独特的结构优势，可将其自身固定在目标组织或器官上，从而可以长期稳定地固定。”
Lee和他的同事通过运行一系列数学分析和模拟，评估了他们的植入式传感器。他们发现该设备的性能非常好。此外，可以调整或调整其性能以满足特定应用程序的需求。
由这组研究人员开发的传感器可以帮助克服现有可植入设备的主要实际限制(即结构失配和稳定固定)。实际上，与过去开发的其他解决方案相比，该新设备可以直接缝合到目标组织或器官上。
Lee和他的同事们在最近的这项研究中，将来可能会为开发更高效，更可靠的电子设备提供信息，以监测人体内部特定的生物力学信号。例如，研究人员的设备对于骨科应用中的个性化康复以及与运动相关的生物力学的检查可能具有重要的价值。
“据我们所知，这是用于生物医学应用的可缝合电子系统的首次展示，我们相信这将是朝着可植入电子设备的临床应用迈出的一大步，” Lee说。“下一步，应该使传感系统具有生物可吸收性，以消除使用后进行第二次手术以移除植入设备的要求。因此，我们现在正在努力将基于纤维的可植入传感器发展为完全可生物吸收的系统。 ”
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