近日,美国康奈尔大学的科研人员成功开发出一种可植入人体的微型传感器,其体积仅有尘埃般大小,比头发丝还细,却能够全面、持续地监测人体健康状况。该传感器的发明人、康奈尔大学电气与计算机工程系教授爱德华·凯(Edward Kai)表示,其研究小组已制造出100微米的微型传感器模型,并且体积有望进一步缩小。
这种微型传感器能够探测光、压力、温度以及某些特定化合物。由于其微细结构和低能耗特性,它可以被植入血管甚至毛细血管中,用于持续监测器官状态和血压,甚至包括监测青光眼患者的眼压等状况。此外,该传感器还可用于探测人体内重要化合物的含量水平、辅助药物药效测试,以及检测环境中的有害化学物质。
该传感器的工作原理与“闪存”类似。闪存通过一个名为“浮动门”的部件内的电流变化来存储信息。凯将这一“浮动门”部件集成到微型传感器中,根据“浮动门”对压力、光、热量和某些化合物分子等引起的不同电流变化,传感器能够检测并判断相关数据信息。
凯表示,研究小组目前正在推进该微型传感器的商业化开发,预计5年后相关产品将投放市场。他还提到,团队一直致力于可移植传感器的研究,包括已生产的可拍摄胃肠蠕动照片的“药丸”式传感器。新型微型传感器可以做得更小,且能耗更低。目前,该传感器通过电线进行信号传输,如果能够将额外的微型信号仪和电源一起永久性植入人体,并采用无线通信方式,整个仪器的尺寸将控制在几毫米之内。
麻省理工学院从事无线传感器开发的专家评价称,这一成果极具吸引力。一旦未来高能闪存电池问世,就可以在一个芯片上布置大量这种微型传感器,将其植入机器人的“皮肤”中,用于探测各种有毒有害生化物质的压力和温度等,在生物反恐领域也将大有作为。