中国首创体内无创传感器，近红外3D打印重塑医疗感知

未来的体内检测，或许真的可以告别手术植入——不用开刀、不损伤组织，只需体外一束近红外光，就能在体内原位“造”出一枚柔性传感器，实时捕捉生理信号。

这不是科幻，而是刚刚诞生的真实科研突破。

2月23日，昆明理工大学张鹏、徐旭辉团队联合昆明医科大学滕兆伟团队宣布：成功研发植入式微晶水凝胶传感器，可通过近红外3D打印技术，在生物体内无创原位构建。相关成果已在线发表于国际权威期刊《细胞・生物材料》，标志着我国在柔性生物电子与无创诊疗领域迈出关键一步。

一、传统植入式传感器的“痛点”：手术、创伤、兼容差

植入式传感器是精准医疗的重要工具，能长期、实时监测体内生理信号，在疾病早筛、术后康复、慢病管理中不可或缺。

但长期以来，临床应用一直被一道难题卡住：

· 必须通过手术/微创切开才能植入，易引发组织损伤、炎症反应

· 器件与生物体亲和性不足，长期佩戴存在安全隐患

· 定制化程度低，难以适配不同部位、不同患者的需求

这些瓶颈，让很多优秀的传感技术难以真正走向床边。

二、颠覆性突破

这支跨学科团队给出了全新答案：不在体外做好再放进去，而是直接在体内原位成型。

他们创新采用近红外3D打印体内制造技术，核心原理简洁又精妙：

设计特殊的核壳型上转换纳米粒子，与光敏材料协同作用，形成“体内微型紫外光源”

只需在体外照射近红外光，就能穿透组织，触发材料发生光聚合反应

让一体式柔性水凝胶传感器，在目标位置直接成型、精准贴合

整个过程无需开刀、无需侵入性操作，从根源上避开传统植入的弊端。

在小鼠实验中，这枚微晶水凝胶传感器表现亮眼：

· 精准捕捉肌肉运动状态，转为稳定电信号

· 清晰识别站立、奔跑、跳跃等不同动作模式

· 材料柔性好、生物相容性高，与生物体自然适配

三、微晶水凝胶：柔性与性能“双在线”

这项技术的另一大亮点，是研发出多功能微晶水凝胶材料。它借鉴微晶玻璃的结构设计思路，兼顾多项关键能力：

· 足够柔软，贴合组织、不产生异物压迫

· 良好生物相容性，降低排异与炎症风险

· 具备稳定传感性能，可长期捕捉力学、生理信号

这让它既能“长得像生物体”，又能“干好传感器的活”。

四、临床前景广阔：从运动监测到慢病管理

这一技术突破，为植入式医疗设备打开了全新应用空间：

1、神经肌肉监测：运动康复、肌力评估、神经功能追踪

2、术后愈合监测：无创跟踪伤口、组织恢复状态

3、慢性病管理：长期体内信号采集，实现早预警、早干预

4、个性化诊疗：按需原位定制，适配不同解剖部位与场景

业内评价认为，它为植入式柔性传感器提供了非侵入式制造新范式，也大幅拓展了智能水凝胶在精准医疗、健康监测领域的应用边界。

五、医疗监测，正走向“无创、精准、个性化”

从体外设备到体内植入，从开刀植入到原位成型，医疗传感技术正在经历一场quietly的革命。

昆明理工大学团队这项成果，不仅是材料科学与生物医学的交叉胜利，更预示着一个清晰方向：未来的医疗监测，将越来越温和、安全、个体化。不用开刀的“体内3D打印”，或许很快就会从实验室走向临床，成为守护健康的新一代“隐形卫士”。