柔性传感器　

　　随着材料技术、电子技术的发展，柔性基质材料以其柔韧、可弯曲、可延展、可穿戴等优势走上历史舞台。柔性传感器兼具柔性基质材料的优点及与人体相适应的优势，不论是可穿戴设备还是植入设备都有着非常好的发展前景。　

智能创可贴　

　　美国塔夫茨大学工程学院Sameer Sonkusale教授带领团队设计了一种新型智能创可贴，其厚度仅为3毫米，由透明医用胶带、热活化抗生素凝胶以及柔性电子元件组成。这种创可贴一侧为带有创面覆盖组件的智能绷带，另一侧则是微处理器和可以触发药物输送的传感器，其中一个组件是可以测量伤口pH值的传感器——如果数值明显高于6.5，则表明伤口已被感染；另有一颗温度传感器，可以检测与炎症相关的发热量。

智能绷带　

　　瑞士联邦材料测试与开发研究所与瑞士苏黎世联邦理工学院、瑞士电子与微技术中心（CSEM）、瑞士苏黎世大学医院一起合作开发了一种智能绷带，能够为护理人员提供伤口情况的相关数据。　

可穿戴汗液传感器

　　美国加州大学伯克利分校的高伟博士团队研发了全集成的可穿戴汗液检测设备。这项设备可以同时检测人体表皮温度和汗液里的代谢物及电解质信息，并且用检测到的温度信息来校准其他传感器的读数。此外，这款可穿戴汗液传感器中柔性电路部分和传感器部分是可分离的，工作时可以非常方便地通过柔性印刷电路连接器连接。　

可植入传感器　

　　可植入传感器是近几年出现的新型传感器，具有体积小、重量轻、生物相容性强等特征。可植入传感器一般自己供电并利用无线技术传输。与可消化传感器不同的是，可植入传感器通常植入皮下或器官中，获取用户的电生理或化学信号进行传输，能够精准监控生理信号，有助于实现个性化医疗。传统的可植入传感器的难点是传感器本身不可降解，长期存在体内损害体内周围组织或细胞，易造成二次感染，手术取出也会造成二次伤害。近年来，生物降解的可植入传感器已研发面世。　　

“体内GPS”——ReMix系统　　

　　美国麻省理工学院（MIT）的计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）研发了一项新技术——ReMix系统。该系统被描述为“人体GPS系统”，可以摄取标记物在体内的精确定位。ReMix系统使用外部信号源制作无线电波，并结合可摄取的传感器标记，以厘米级精度跟踪标记。另外，ReMix系统的一个主要潜在用途是质子治疗，其允许磁控制的质子束精确地靶向肿瘤。使用ReMix系统，质子束可以实时精确地转向，从而保护健康组织。　

神经尘埃　

　　美国加州大学伯克利分校的Dongjin Seo团队制造出长宽高分别为3毫米、0.8毫米、1毫米的神经尘埃传感器，它能够把身体之外的超声波脉冲机械能转换成电力。神经尘埃的技术是从无线供能的角度研发出的一种神经遥感技术，将可用于控制假肢、外骨骼和机器人等。　　

肿瘤纳米荧光传感器

　　美国德克萨斯大学西南医学中心的Baran Sumer等人发明了一种类晶体管的阈值传感器。它能够在正常组织中保持沉寂，但当它遇到实体肿瘤时，就会像灯泡被打开一样，发出光亮，使外科医生在手术时更清楚地看见肿瘤。这项研究的原理是放大肿瘤细胞内的pH信号，使肿瘤组织和正常组织之间的区分更加准确。这项新型数字纳米传感器引导的手术技术对患者来说益处良多，包括能够更准确地移除肿瘤，能够更大程度上保留功能性正常组织等，这些益处既能提高患者的生存率，又能提高患者的生活质量。

可拉伸植入式应变和压力传感器

　　美国斯坦福大学鲍哲楠团队一直致力于人工皮肤、可拉伸晶体管等相关方向的研究。去年，鲍哲楠和Paige Fox团队合作，研发了一种基于纯聚合物制造的高度可拉伸、全部可降解的植入式应变和压力传感器，专门用于肌腱损伤修复期的力学行为监测。这项研究为植入式电子器件在实时监测肌腱修复等医疗领域的进一步应用提供了全新的思路。

可消化传感器

　　可消化传感器是近年来流行的新型传感器，通常利用可降解电子器件制成。一般的可消化传感器只能附着在药丸内部，由药丸本身或消化道液体相互作用供电，传感器工作时将检测的相关数据通过通信模块传输给智能手机或其他终端。相比传统胃镜、肠镜检查，可消化传感器成本低、使用方便，也可以减轻患者的痛苦。

气敏传感器胶囊

　　澳大利亚皇家墨尔本理工大学的Kyle Berean团队研发出一款气敏传感器胶囊，吞咽后可以实时检测肠道内氢气、二氧化碳和氧气的水平，并将信息发送到智能设备中。研究结果显示，传感器胶囊在测量肠道内的氢气浓度时具有高灵敏度和信噪比，有助于监测消化道中微生物的活动，实时判断消化道的健康。同时，也将减少例如肠镜检查之类的侵入性操作的使用，减轻患者的痛苦。　

可消化微型麦克风

　　美国麻省理工学院Giovanni Traverso团队研发了一项通过在胃肠道放置微型传感器来检测心率和呼吸频率的新技术。这个微型传感器本质上是一个被放置在患者服用的硅酮胶囊里的微型麦克风，可以通过监听心脏和肺部来进行心率和呼吸频率的计算。　　

可卷曲消化传感器

　　美国麻省理工学院的Giovanni Traverso与哈佛大学布莱根妇女医院的Canan Dagdeviren共同研发了一种灵活的可消化传感器。该传感器可以卷曲成药丸形状，服用后会附着在肠壁或胃壁上来检测消化道节律性收缩，以帮助医生诊断胃肠疾病。同时也可以检测胃里的食物，帮助医生监测肥胖症患者的食物摄入量。该柔性装置基于压电材料，当其发生物理变形时，会产生电流和电压供其运作，而不需要板载电池，从而降低了安全风险。该传感器还使用与人类皮肤弹性相似的聚合物，因此能与皮肤相适应，并随着肠道进行伸展和移动。　

新型生物传感器　　

DermalAbyss纹身墨水

　　由美国麻省理工学院与哈佛医学院合作完成的项目“DermalAbyss”，旨在使用生物传感器替代传统纹身墨水。这些传感器能通过改变颜色来反映出人体内的pH值、钠和血糖水平的变化，以此让使用者了解到身体可能存在的问题。在DermalAbyss的帮助下，只需肉眼观察一下纹身的变化即可发现这三项生理指标的变化：当血糖升高时，纹身会从蓝色变成棕色；当钠含量增加时，纹身会变得更绿（在紫外线照射下）；从紫色变成粉色则是碱性水平的变化。

血糖监测隐形眼镜　　

　　日本名古屋大学新津葵一（Kiichi Niitsu）团队研发出了全球最小的发电检测一体型血糖传感器，可以实现无须外部无线供电、隐形眼镜式的持续血糖监测。葡萄糖发电元件的输出电压会随着与血糖浓度相关的泪糖浓度变化，通过半导体电路将输出电压转换成无线传输频率，实现同时发电和传感。由此无须再使用供电用眼镜型终端，只需佩戴隐形眼镜就能持续监测血糖值。

纳米呼吸传感器　

　　澳大利亚麦考瑞大学的Noushin Nasiri研发出一种利用纳米材料制造的呼吸传感器，通过分析呼出气体中的标志物，可以检测多种疾病。　

使用石墨烯检测癌细胞

　　美国伊利诺伊大学芝加哥分校化学工程系Vikas Berry与芝加哥大学医学院的临床外科助理教授Ankit Mehta开展合作，对石墨烯进行研究，发现通过脑细胞与石墨烯的相互作用，可以辨别出高度活跃的癌细胞，从而实现癌细胞与正常细胞的区分。研究发现，正常细胞和癌细胞分别与石墨烯发生相互作用，通过拉曼成像技术，可以分辨两种细胞的不同活性。高度活跃的癌细胞能够让石墨烯表面的负电荷增大更多，释放出更多的质子。研究还发现，石墨烯不仅可以用于区分正常星形胶质细胞与多形性成胶质细胞瘤，还可以区分革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌，或者用于检测镰状细胞。　

未来及展望

　　市场研究公司Grand View Research的数据显示，2015年全球医用传感器市场规模达到98亿美元，预计到2024年，市场规模可增至185亿美元。　

　　医用传感器经常被用于造价高昂的医疗器械，因此医用电子传感器是具有高价值的一类传感器。智能医疗器械行业已被公认为是最有前景的医疗发展领域，整体行业处于快速发展阶段。在智能医疗器械行业的带动下，智能传感器的市场需求将会不断扩大。现在，我国在此领域还处于起步阶段，大部分依赖进口，但是随着技术不断成熟，国产医用传感器市场将迎来爆发式增长。未来，在纳米技术的加持下，医用传感器将继续向着小型化、微型化、低功耗、低成本、高灵敏度、多功能、安全无毒、可降解的方向不断发展。