復(fù)旦大學(xué)：用于顱內(nèi)監(jiān)測(cè)的可注射超聲凝膠

提到顱內(nèi)監(jiān)測(cè)，很多人會(huì)想到 “開(kāi)顱手術(shù)” —— 畢竟過(guò)去幾十年里，要實(shí)時(shí)掌握腦損傷、腦積水患者的顱內(nèi)壓力、溫度，醫(yī)生只能靠開(kāi)顱植入有線傳感器。全球每年超 1000 萬(wàn)患者做這類監(jiān)測(cè)，卻要面臨 7%-15% 的感染風(fēng)險(xiǎn)，監(jiān)測(cè)結(jié)束后還得再來(lái)一次手術(shù)取出傳感器，對(duì)本就脆弱的大腦來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是 “雪上加霜”。

2025.11.03, 復(fù)旦大學(xué)和馬克斯-普朗克研究所研究團(tuán)隊(duì)在《npj Biosensing》期刊上的一項(xiàng)研究帶來(lái)了新希望：研發(fā)出一種可注射超聲凝膠，不用大切口，靠細(xì)針頭就能植入，監(jiān)測(cè)完還能自己降解消失，徹底繞開(kāi)了傳統(tǒng)技術(shù)的痛點(diǎn)。

圖 1 可注射水凝膠和超構(gòu)凝膠

圖 2 超構(gòu)凝膠的生物相容性和超聲響應(yīng)性

圖 3 用于無(wú)線顱內(nèi)監(jiān)測(cè)的可注射超構(gòu)凝膠

新型可注射超聲凝膠（Injectable ultrasonic metagels）里面的 “氣柱矩陣” 是關(guān)鍵 —— 這些周期性排列的小氣泡，會(huì)像 “超聲反射鏡” 一樣工作：當(dāng)顱內(nèi)壓力變化、溫度波動(dòng)或 pH 值改變時(shí)，氣柱會(huì)跟著變形，反射的超聲頻率就會(huì)發(fā)生偏移。醫(yī)生通過(guò)外部超聲探頭捕捉這種頻率變化，就能算出具體的生理指標(biāo)。

憑借含氣柱矩陣的無(wú)線、可生物降解設(shè)計(jì)，通過(guò) 5.8mm 鉆孔 / 22G 針頭植入（避免≥10mm 開(kāi)顱），實(shí)現(xiàn)顱內(nèi)壓力、溫度、pH 值、流量等多參數(shù)超聲監(jiān)測(cè)，且生物降解性消除二次手術(shù)，解決了生物相容性、監(jiān)測(cè)保真度與部署便利性問(wèn)題，但目前降解動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)偽影、深層組織信號(hào)衰減三大挑戰(zhàn)仍需解決以推進(jìn)臨床轉(zhuǎn)化。

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https://doi.org/10.1038/s44328-025-00058-7

來(lái)源：超聲前沿