隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，電子產(chǎn)品尤其是可穿戴設備越來(lái)越小、越來(lái)越軟。這一趨勢也延伸到了醫療設備領(lǐng)域?？茖W(xué)家正在開(kāi)發(fā)新的更小巧、柔軟、智能的醫療設備。由于能與人體很好地融為一體，這些柔軟又有彈性的設備在被植入或使用后，從外面看起來(lái)不會(huì )有任何異樣。從炫酷的智能紋身到能讓癱瘓病人重新站起來(lái)的長(cháng)期植入裝置，下面這幾種迷人的技術(shù)或許很快就能獲得應用。

 

 

“當你用過(guò)這種類(lèi)似于創(chuàng )可貼的東西后，你就會(huì )發(fā)現它像你身體的一部分，你完全沒(méi)有感覺(jué)，但它仍然在工作。”這或許是對智能紋身產(chǎn)品最通俗易懂的一種描述。這種紋身也被稱(chēng)為生物印章，包含柔性電路，能以無(wú)線(xiàn)的方式供電，具有足夠的彈性，能跟隨皮膚一起拉伸變形。這些無(wú)線(xiàn)智能紋身能解決目前臨床上面臨的許多問(wèn)題，具有很多潛在應用。

 

目前科學(xué)家們正在關(guān)注如何將其用于重癥新生兒監護和睡眠實(shí)驗監測。位于美國馬薩諸塞州的MC10公司正在與一個(gè)科學(xué)家團隊合作進(jìn)行臨床試驗，預計今年晚些時(shí)候就能推出第一款產(chǎn)品。 

 

 

 

 

美國加州大學(xué)納米工程學(xué)教授約瑟夫·王研發(fā)了一款極具未來(lái)氣息的傳感器，他是圣迭戈可穿戴傳感器中心的主管。這種傳感器能通過(guò)檢測汗液、唾液和眼淚的方式，提供有價(jià)值的健身和醫療信息。

 

此前，該團隊還開(kāi)發(fā)出一種能持續檢測血糖水平的紋身貼，以及一種放置在口腔中就能獲得尿酸數據的柔性檢測裝置。這些數據通常都需要指血或靜脈抽血測試才能獲得，對糖尿病和痛風(fēng)患者而言至關(guān)重要。該團隊表示，他們正在一些國際公司的幫助下，開(kāi)發(fā)和推廣這些新興的傳感器技術(shù)。 

 

納米藥物貼片

 

 

韓國首爾國立大學(xué)化學(xué)和生物工程學(xué)副教授金大賢和他的同事試圖用納米技術(shù)打造下一代生物醫學(xué)系統。他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種能夠攜帶一天藥量的納米藥物貼片。

 

2014年，金大賢的研究小組提出了包含數據存儲、診斷工具以及藥物在內的，具有柔性和延展性的柔性電子貼片。這種皮膚貼片能夠檢測出帕金森氏病獨特的抖動(dòng)模式，并將收集到的數據存儲起來(lái)備用。當檢測到帕金森氏病特有的抖動(dòng)模式時(shí)，其內置的熱量和溫度傳感器能自動(dòng)釋放出定量藥物進(jìn)行治療。

 

 

 

 

盡管目前已有監測癲癇和腦損傷患者的植入技術(shù)，但這些設備較硬和尖銳，對長(cháng)期監測來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰。美國哈佛大學(xué)專(zhuān)注于納米技術(shù)的化學(xué)教授查爾斯·利伯，將大腦組織比喻成一碗在不斷運動(dòng)的豆腐。而人們需要的是一種能監測大腦、刺激大腦也能和大腦互動(dòng)，但沒(méi)有任何機械應力和載荷的裝置。

 

利伯的研究小組所開(kāi)發(fā)出的注射式大腦檢測系統，如此之小，可以通過(guò)注射器直接注射到腦組織中。注射后，納米電子網(wǎng)會(huì )自行打開(kāi)，可以檢測大腦活動(dòng)，刺激組織，甚至與神經(jīng)元相互作用。

 

 

 

 

瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院工程學(xué)院的斯蒂芬妮·拉科和格雷·庫爾蒂納在2015年年初宣布，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出用于治療脊髓損傷的植入物。這種名為e－Dura的裝置可在包裹一層保護膜后直接植入脊髓下方。在那里，它可以為在康復期間的患者提供電和化學(xué)刺激。

 

 

該裝置所具備的柔性和生物相容性，能大幅降低炎癥和損害組織的可能性，這意味著(zhù)它可以植入很長(cháng)的時(shí)間。在試驗中，研究人員將該設備植入癱瘓小鼠體內，經(jīng)過(guò)數周訓練后，小鼠恢復了行走能力。相關(guān)結果發(fā)表在了《科學(xué)》雜志上。

 

研究人員稱(chēng)，e－Dura是目前為數不多的幾種能夠長(cháng)期植入的柔性刺激裝置。這表明可植入式柔性器件能成為一種可供選擇的療法。

 

與此同時(shí)，復制人類(lèi)的觸覺(jué)技術(shù)也正在越來(lái)越成熟。美國斯坦福大學(xué)化學(xué)工程教授鮑哲楠還開(kāi)發(fā)出了能感知壓力和溫度并具有自愈功能的人造皮膚。她的研究小組最新電子皮膚包含有一個(gè)傳感器陣列，已經(jīng)能夠識別出握手時(shí)的力度。

 

在這個(gè)多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域，曾經(jīng)硬而脆的電子元件都能變得像皮膚一樣柔軟而又有彈性?；蛟S若干年后，堅硬、不能見(jiàn)水、無(wú)法折疊——這些電子產(chǎn)品給人們的印象將不復存在。