日前，昆明理工大学材料科学与工程学院张鹏、徐旭辉教授团队在体内无创植入式传感器领域取得突破性研究进展，借鉴微晶玻璃结构模型研发了植入式微晶水凝胶传感器，探索了近红外3D打印技术实现传感器的体内原位无创构建，在细胞出版社旗下旗舰期刊Cell姊妹刊《Cell Biomaterials》杂志在线发表了题为“Unibody flexible hydrogel sensor in vivo via NIR three-dimensional printing”的论文。昆明理工大学为第一作者单位，张鹏为第一作者，徐旭辉和昆明医科大学滕兆伟教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金项目、云南省重大科技专项等项目资金支持。
植入式传感器作为医疗健康领域的关键设备，核心功能是实时监测体内生理信号，但传统产品的侵入性植入过程常伴随组织损伤、生物相容性不足等风险，成为制约其临床应用的关键瓶颈。针对这一痛点，团队创新提出近红外3D打印体内制造技术，成功研发一体式柔性水凝胶生物传感器。该传感器的核心突破在于“体内一体成型”，通过核壳型上转换纳米粒子与吲哚菁绿的协同敏化机制，构建嵌入式紫外上转换光源，实现近红外光体外诱导体内光聚合反应。在动物实验中，传感器可在小鼠体内直接打印成型，捕捉肌肉运动状态并转化为电信号，全程无需侵入性操作，精准识别各种不同运动状态。
这一创新性技术为植入式柔性传感器的定制化制造提供了非侵入性解决方案，极大释放了多功能微晶水凝胶在个性化健康监测、疾病早期诊断等领域的应用潜力，为相关医疗设备的革新的提供了重要技术支撑。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/sci e nce/article/pii/S3050562326000024
（供稿：材料学院）
