近日，亞利桑那大學（University of Arizona）的一個研究小組開發了一種超薄無線設備，它可以生長在骨骼表面，有朝一日可以幫助醫生長期監測骨骼的健康和癒合情況。這項研究發表在《自然-通訊》上，論文描述了這種被稱為“骨表面電子”的設備。
圖源：論文
研究人員表示，與骨質疏鬆症等疾病相關的脆性骨折患者的住院天數，比心臟病發作、乳腺癌或前列腺癌的患者要多。因此，能夠監測肌肉骨骼系統的健康狀況非常重要。
研究人員解釋，有了這種“骨表面電子”的設備，相當於在骨頭上就有了一台計算機。這個技術平台使我們能夠為科學家創建調查工具，以發現肌肉骨骼系統的工作原理，並利用收集到的信息來促進康復和治療。
由於肌肉離骨骼如此之近且移動如此頻繁，因此設備必須足夠薄，以避免刺激周圍組織或移位。該設備的薄結構，大約和一張紙一樣厚，意味着它可以符合骨骼的曲率，形成緊密的界面。它們也不需要電池，而是使用稱為近場通信（near-field communication）或NFC的電力投射和通信方法，NFC也用於智能手機的非接觸式支付。
研究人員開發了一種粘合劑，其中包含具有類似於骨細胞原子結構的鈣顆粒，用來將骨表面的電子器件固定在骨頭上，防止脫落。這樣，骨頭基本上認為設備是它的一部分，並長到傳感器本身。
醫生可以將這個設備連接到骨折患者的骨頭上，以監測癒合過程。這對患有骨質疏鬆症等疾病的患者特別有幫助，因為他們經常出現多次骨折。了解骨骼癒合的速度和效果，還可以為臨床治療決策提供信息，例如何時移除板、棒或螺釘等臨時硬件。另外，密切的骨骼監測讓醫生能夠對藥物劑量水平做出更明智的決定。
題為OsseoSurface electronics—thin, wireless, battery-free and multimodal musculoskeletal biointerfaces的相關研究論文發表在《自然-通訊》上。
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論文原文：
https://www.nature.com/articles/s41467-021-27003-2