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科技 · 2026年10月28日 · phys.org

无金属可植入磁性传感器无需电池即可监测心脏

北卡罗来纳大学研究人员研发出一种生物相容、无金属的磁性贴片,可在数周内以无线方式追踪心脏功能,随后在体内安全溶解,相关成果发表于《自然-材料》(Nature Materials)杂志。

由北卡罗来纳大学吴斌·拜(Wubin Bai)领导的研究团队研发出一种完全可生物降解、不含金属的磁性传感器,该传感器可植入体内、以无线方式传输信号,并在完成任务后无害地溶解。

这项突破的关键在于对氮化碳进行数百摄氏度的热处理:加热过程驱除氮原子并重构材料的电子排列,使未成对电子之间产生强耦合,从而使材料在撤去外部磁场后仍能保持磁性——这种特性通常只存在于含金属的磁体中。

研究团队将经过热处理的材料制成花朵状贴片,并与可生物降解的聚合物及丝蛋白结合在一起。在猪体实验中,该植入装置成功连续监测心脏功能长达四周,所得读数的准确度与标准超声检查相当。

该设备无需电池、导线,也无需手术取出;它以无线方式传输数据,最终降解为无毒分子。拜表示,这项技术最终或可帮助医生在心脏病发作或手术后更持续地监测患者的康复情况,超出现有方法所能达到的水平。

相关研究成果于2026年10月发表在《自然-材料》杂志上,被视为迈向用于术后护理的新一类“消失型电子设备”的重要一步。

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