在华中科技大学的实验室里，一颗宛若芝麻的奇迹诞生——那就是臧剑锋教授团队研发的可注射超凝胶超声传感器。这粒微小的芝麻内藏乾坤，一旦注入体内，便能精准传递生理参数给医生。它革新了颅内测压的方式，无需手术，无需取出，且在体内自然降解。这一医工交叉的创举在6月5日于《Nature》杂志上发表，引起全球瞩目。据报道，论文发表当天，美国旧金山等地的投资者纷纷发来合作意向，但研究团队更希望这项技术能在中国本土转化，造福更多中国病患。这颗神奇的芝麻，不仅为医学领域带来了新的可能，也承载了科研团队对国家和人民的深情厚意。
在临床医学领域，颅内压作为一项重要的生理指标，对于患者的健康状况至关重要。与血压、体温等常规参数相似，颅内压的变化能够反映出患者脑部的健康状况。特别是在脑部受损、积液、水肿或脑出血等紧急情况下，颅内压的监测显得尤为重要。尤其是在进行颅内肿瘤切除等手术后，医院往往需要花费数周的时间来通过持续观测颅内压来判断患者的恢复情况和可能的问题。
然而，当前的临床监测方法仍然面临着一些挑战。传统的方法主要依赖于有线、不可降解的电子探针，通过手术将其植入患者体内。这种方式不仅增加了患者的手术风险，还可能导致感染等并发症，同时也给患者的日常活动带来了诸多不便。
幸运的是，科技的进步为这一难题带来了曙光。近期，由臧剑锋团队研发的一种全新“可注射式生物传感器”为颅内压监测带来了革命性的改变。这种传感器的大小仅相当于一粒芝麻，可以通过注射的方式安全地植入人体内部。更令人振奋的是，它可以通过外部的超声探头实现无线监测，从而实时监测颅内压力、温度、pH值等关键生理参数。
这种传感器的独特之处在于其内部结构设计。研究人员在可降解的水凝胶基质中巧妙地构筑了周期性排列的空气孔道结构。当外部环境发生变化时，这些孔道结构会随之产生微小的形变，从而改变反射声波的频率。通过精确检测这种频率的变化，就可以实时监测到患者的生理参数。
更为令人称道的是，这种传感器所使用的材料都是生物可降解的聚合物。这意味着在植入后的一段时间内，它会逐渐在患者体内自行降解，无需再进行二次手术取出。这不仅大大减轻了患者的痛苦，也降低了感染等风险。
“这种全新传感器的出现，无疑为颅内压监测带来了新的可能。”姜晓兵教授作为该论文的共同通讯作者，对这项创新技术给予了高度评价。他表示，这种传感器不仅具有高度的安全性和便捷性，而且其监测结果也更为准确可靠。
在未来，随着这种可注射式生物传感器的进一步推广和应用，我们有理由相信，它将会为临床医学带来更多的突破和进展。对于那些正在饱受病痛折磨的患者来说，这无疑是一种福音。
臧剑锋，一位从美国杜克大学博士后归国的学者，于2014年踏上了华科大的讲台，开启了他医工交叉领域的探索之旅。他致力于基于智能软材料的创新医疗器械研究，其中柔性电子、植入式器件以及磁医用机器人成为了他的主要研究方向。他的科研足迹凝聚成了一颗颗璀璨的明珠，其中颅内压监测传感器的超凝胶更是他手中的瑰宝。
在接受《中国科学报》专访时，臧剑锋描述了这款超凝胶的特性：“这种水凝胶极其柔软，几乎与人体组织融为一体，且具备可降解性，进入人体后不会引起患者的不适感。更令人振奋的是，它能够实时传输信号，为医疗领域带来了前所未有的可能性。”
这项创新技术犹如一颗璀璨的星辰，在科研的天空中熠熠生辉。去年10月10日，研究团队将这一成果投稿，不久后便收到了审稿人的积极反馈。三位审稿人纷纷称赞这项成果具有高度的创新性和影响力，称其“非常出色，潜力巨大”。经过精心打磨和两轮修改，这篇论文终于在2024年3月19日被接收，并于6月初正式发表，共刊发7页。
6月5日，国际顶尖期刊《自然》刊发了我校这一创新性医工交叉研究成果，题为“面向颅内生理监测的可注射超声传感器”（Injectable ultrasonic sensor for wireless monitoring of intracranial signals）。论文第一作者为集成电路学院博士后唐瀚川、博士生杨月莹，协和医院博士生刘祯；通讯作者为臧剑锋、南洋理工大学陈晓东教授、协和医院姜晓兵教授。集成电路学院为论文第一完成单位。
值得一提的是，Nature杂志不仅刊发了这篇论文，还特地为它配发了一篇新闻报道和一篇“新闻与观点文章”。这样的“三件套”组合在Nature杂志上并不多见，尤其是对于来自中国的医疗器械研究成果来说更是罕见。这无疑是对臧剑锋及其团队研究成果的高度认可。
臧剑锋在专访中表示：“我们期待这项技术能够尽快在国内实现转化，造福更多的患者。”他透露，该技术已经在大鼠和生猪颅内进行了实验，取得了良好的效果。尤其是在大型动物实验中，这种微型可注射式传感器展现出了卓越的性能，甚至能够监测到猪微小的生理波动，如呼吸运动引起的细微颅压变化。这一发现让人们对这项技术充满了期待
为了将这项技术更好地应用于临床，研究团队与华科大同济医学院附属协和医院神经外科医疗团队进行了深入的交流与合作。姜晓兵教授作为该医院的知名专家，也深度参与了这项研究。他们共同为这项技术的临床应用提供了宝贵的意见和建议。
然而，臧剑锋也坦言，虽然技术已经相对成熟，但要实现临床应用仍有一段距离。首先，该技术需要进行人体试验，这需要经过严格的技术和伦理审批。其次，从实验室到应用环境的技术转化过程需要大量的设备研发投入，预计需要1亿元人民币。面对这些挑战，臧剑锋表示：“我们希望能够得到有关部门的支持，与合适的企业对接合作，共同推动这项技术的产业化进程。”
对于海外投资人的关注，臧剑锋持审慎态度。他认为这项技术具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力，但更希望在国内实现转化。他强调：“我们会加强专利保护，确保技术的安全性和可靠性。同时，我们也期待与国内的企业和机构合作，共同推动这项技术的临床应用和产业化发展。”
当被问及是否担心国际同行模仿这项技术时，臧剑锋表示：“模仿是科研领域的常态，我们无法完全避免。但正是因为这种竞争和模仿，我们才能不断进步和创新。
