尺寸小如硬币、薄如纸,美国亚利桑那大学团队研发出“生长在”骨头上的骨质检测设备,以无线感测器传输资料,让医生可以轻松知道患者的骨折恢复状态,观察受创骨头愈合状况。
这款骨骼感测器在骨头痊愈后也不用特别取出,除了避免再一次的手术风险,团队也透过含有磷酸钙陶瓷颗粒的黏着剂,将感测器牢牢黏在骨头表面上。不过骨骼外层就像皮肤一样会脱落和替换,若是使用传统的黏合剂,几个月后感测器就会脱落,因此团队也开发的新的黏着剂。
新黏着剂含有磷酸钙,为人骨骼重要成分,原子结构类似于骨细胞,让电子设备可以“长在”骨头上。论文第一作者 Philipp Gutruf 表示,骨头会把设备视为一分子,使得感测器能与骨骼永久黏合,之后很长一段时间都可以测量骨骼健康状况。
设备只有一组感测器,会将资料传送到智能手机或其他设备,可以依靠 NFC 输电因此不含电池。亚利桑那大学团队指出,电子设备够薄,不会刺激到骨骼上方的肌肉。团队希望新设备有助罹患骨质疏松等疾病的患者,方便长期监测骨骼状态,又或是应用在骨折患者身上,观察患者骨骼愈合情形。
骨折分为创伤性骨折跟脆性骨折。前者是受到大力撞击导致受损,后者源于伤者的骨质较为脆弱,可能稍稍摔跤就会骨折,随着年纪渐长,骨质密度会逐渐下降,容易发生骨折,若是缺乏运动或是钙质摄取不足者更需要注意,团队指出,就住院天数来说,骨质疏松导致的脆性骨折比心脏病、乳腺癌或摄护腺癌还久。
Gutruf 表示,这项设备仿佛在骨骼上装设一台电脑,可以更加了解肌肉骨骼系统的工作原理,并利用收集到的资疗来促进骨骼恢复,目前虽然尚未测试或获准用于人体实验,但这项设备将来有一天不仅用于检测健康,还有助维持身体状态。
- Wireless sensor grows into bone to monitor health data in real-time
- UArizona Researchers Develop Ultra-Thin ‘Computer on the Bone’
(首图来源:亚利桑那大学)