MIT团队开发微型可吞服传感器 每秒发送一次核心体温数据
美国麻省理工学院研究团队开发出一种微型可吞服传感器,可在胃肠道内持续监测人体核心体温,并以每秒一次的频率向外部设备发送数据。该技术为感染预警、麻醉监测和家庭健康管理提供了一种更精准的工具。
可吞服传感器的工作机制
该传感器是一种可经口服下的微型电子设备,进入胃肠道后启动工作。其监测对象为核心体温,即机体内部器官的温度,相比体表测量更能反映人体真实的生理状态。每秒一次的数据输出频率,使体温变化的捕获更具实时性。
“可在胃肠道内持续监测核心体温,并每秒发送一次数据”
三大应用场景明确指向医疗监护
研究团队指出,该传感器可应用于感染预警——早期感染时体温的细微波动可被及时捕捉;麻醉监测——手术过程中核心体温的稳定是预防并发症的关键;家庭健康管理——用户可通过吞服传感器实现无创、连续的体温跟踪,降低门诊依赖。
- 感染预警:早期识别体温异常
- 麻醉监测:手术中的关键指标
- 家庭健康管理:长期无创监测
研究成果已公开发表
相关研究论文已发表在最新一期《自然·电子学》杂志上。该传感器的设计思路和初步测试数据为后续临床应用提供了验证基础。基于素材中的逻辑,这种高频数据输出和可吞服特性,有望推动医疗监护领域实现更早期的风险预警。
新型可吞服温度传感器芯片面积仅1平方毫米 精度达0.01℃
研究团队近日公布一项可吞服温度传感器的研发成果,该传感器在微型化与低功耗设计上取得突破。动物实验显示,无论动物处于麻醉还是清醒活动状态,传感器均可准确检测并传输体温数据。
技术创新:漏电流振荡电路与背散射通信
传统可吞服温度传感器因集成复杂电路,体积常与复合维生素胶囊相当甚至更大,吞咽不便且存在堵塞胃肠道风险。研究团队对测温电路、天线和电池等核心部件进行微型化设计,引入基于漏电流的低功耗振荡电路,使功耗显著降低。
漏电流是电路关闭时仍存在的微弱电流,其振荡频率随温度变化而变化。
传感器可集成在面积仅1平方毫米的硅芯片上,测温精度达0.01℃,功耗仅约10纳瓦。一枚电压1.55伏、直径4.8毫米、厚约1.6毫米的纽扣电池即可供电。
为进一步减少能耗,团队采用“背散射”通信技术。外部天线发射超高频无线电波,传感器内部天线对其进行调制后再反射回来,通过分析信号变化即可计算体温值。该装置每秒发送一次温度数据,实现连续监测。
应用前景与实验验证
这种传感器适用于多种场景,包括感染监测、麻醉期间和术后监测。它还可用于家庭环境以及运动员、士兵以及长期处于高温或低温环境中的人群。研究团队在动物实验中发现,传感器在麻醉状态和清醒活动状态下均能准确检测并传输体温数据。
该技术的微型化与低功耗优势有望解决现有可吞服传感器因体积大而吞咽困难、存在胃肠道堵塞风险的问题。
