可植入电子设备是最有前途的医疗保健技术之一，因为它们可以帮助远程监控与患者健康相关的特定生物过程。虽然研究人员在过去十年左右的时间里开发了各种各样的植入设备，但现有的技术存在一些局限性，可能会阻碍它们在临床环境中的广泛应用。
阻碍现有可植入技术大规模应用的第一个因素是这些设备与人体大多数器官/组织之间的结构不匹配，这些器官/组织通常具有复杂的一维或三维结构。其次，到目前为止，将软电子设备可靠地固定在移动或跳动的器官上被证明是极具挑战性的。
韩国daeku - gyeongbuk科学技术研究所(DGIST)和ETH Zürich的研究人员最近开发了一种新的基于纤维的应变传感设备，该设备可以克服现有可植入电子设备的局限性。这种传感器，在发表于 电子性质，包括具有无线读出电感线圈的电容式光纤应变传感器。
“这项工作的主要目标是克服现有可植入电子设备的实际限制，”进行这项研究的研究人员之一Jaehong Lee告诉记者 TechXplore。“为了实现这一目标，我们开发了一种由可缝合线纤维制成的可植入电子设备(特别是无线应变传感器)，这大大改善了现有平面可植入设备的结构不匹配和固定问题。”
李和他的同事们发明的应变传感器是由两个导电纤维电极制成的，电极置于带有空心芯的双螺旋结构中。当拉力作用于这两根纤维时，它们会变直，从而改变传感器的特定电气特性(即电容)。
Lee说:“我们可以通过无线测量传感器电容的变化来监测施加的应变。”基于传感器中的空心芯，双螺旋导电纤维可以在拉伸应变下快速矫直，实现了比现有电容应变传感器更高的灵敏度。更重要的是，基于其独特的结构优势，本研究中的应变传感器可以直接缝合到目标组织或器官上，提供了长期稳定的固定。”
Lee和他的同事通过一系列的数学分析和模拟来评估他们的可植入传感器。他们发现该设备的性能非常好。此外，它的性能可以调整或适应以满足特定应用的需要。
这组研究人员开发的传感器可以帮助克服现有植入式设备的主要实际限制(即结构不匹配和稳定固定)。事实上，与过去开发的其他解决方案相比，这种新设备可以直接缝合到目标组织或器官上。
在未来，Lee和他的同事们最近的这项研究可以为开发更有效和可靠的电子设备提供信息，以监测人体内部特定的生物力学信号。例如，研究人员的设备可以证明在骨科应用的个性化康复和检查运动相关的生物力学方面是有价值的。
“据我们所知，这是用于生物医学应用的可缝合电子系统的首次演示，我们相信这将是迈向植入式电子设备临床应用的一大步，”李说。“下一步，传感系统应该是生物可吸收的，以消除使用后需要第二次手术移除植入装置的需求。因此，我们现在正致力于将基于纤维的可植入传感器发展为完全生物可吸收系统。”
