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蓝莓大小,吞下去测体温的微型传感器来了!

 2026/6/25 14:05:38 《最新论文》 作者:中国科学报 张晴丹 我有话说(0人评论) 字体大小:+

该设备被吞咽后,能够对患病或存在低体温风险的患者开展持续体温监测。

无论是在医院还是居家场景,人们通常使用口腔体温计或额温枪测量体温,但这类工具测得的数值并不总能精准反映人体核心温度。从体内测量核心体温,有助于更准确判断人体是否发生病变,以及是否存在高烧引发危险的风险。

为了让人体核心体温检测更易实现,麻省理工学院(MIT)的科研人员研发出一款可摄入传感器,能够从人体胃肠道持续传回体温更新数据。

该传感器外形酷似一颗小型蓝莓,直径6毫米,高度4毫米。相较于现有的可摄入体温传感器,它的体积大幅缩小;现有同类传感器不仅吞咽难度更高,还存在堵塞胃肠道的潜在风险。

麻省理工学院机械工程副教授Giovanni Traverso表示:“这款传感器让我们能够监测感染、尽早发现病灶。这一点意义重大,尤其适用于高危人群,例如接受化疗或服用免疫抑制药物导致免疫功能低下的患者。”

可摄入传感器还能为备孕人群提供更精准的体温监测数据,也可用于麻醉过程中的人体体温监护。近日,相关研究成果发表在《自然—电子学》上。

图片来源:MIT

近年来市面上已出现少量商用可摄入体温传感器,但绝大多数尺寸与复合维生素片相当甚至更大,吞咽难度较高,较大的体积也会提升胃肠道堵塞风险。

这类胶囊体积偏大,根源在于内部搭载的复杂电路,而复杂电路功耗需求高,需要配备体积相对较大的机载电池,电池占据了胶囊绝大部分空间。

麻省理工学院研究团队希望设计一款体积大幅缩小、同时测温精准的传感器。

Traverso解释:“缩小体积的核心目的是保障安全。我们希望设备足够小巧,大幅降低肠道堵塞梗阻风险,同时便于吞咽摄入。”

为打造更小的设备,研究团队着手缩减所有核心组件尺寸,包括测温电路、传输体温数据的天线以及电池。

在电路设计上,研究人员自研定制电路,可集成在1平方毫米的硅芯片上。该电路测温精度可达0.01摄氏度,功耗极低,仅约10纳瓦。因此仅需一枚直径4.8毫米、厚度约1.6毫米的1.55伏纽扣电池即可供电。

这款全新设计采用反向散射通信技术,进一步降低能耗。该技术将绝大部分供电需求转移至体外天线,天线放置在人体外部、距离传感器30至60厘米范围内。体外天线发射超高频无线电波,传感器内部微型天线对电波进行调制后回传至体外天线;体外天线通过解析无线电波的变化,即可计算出体温数值。内置天线每秒发送一次体温读数,实现不间断体温监测。

目前研究团队正尝试将这款体温传感器与其他传感器集成,新增心率等生命体征检测功能,计划未来数年内开展人体临床试验。(来源:中国科学报 张晴丹)

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41928-026-01643-y

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