液態(tài)金屬Liquid metal，代表了一類在室溫或接近室溫時為液態(tài)，且具有高導電性的新材料，可在柔性和可穿戴傳感器中，實現(xiàn)一系列電子應用。尤其是，目前診斷胃腸動力障礙的測壓成本高昂，并且受制于復雜和笨重的儀器。這種測壓評估胃腸gastrointestinal（GI）道的張力和收縮模式，卻又是診斷病癥的必須步驟。

  近日，麻省理工學院Giovanni Traverso團隊Kewang Nan一作在Nature Biomedical Engineering上發(fā)文，報道開發(fā)了一種廉價且易于制造的導管類生物傳感器，該設備用于捕獲在人類胃腸道動態(tài)范圍內的測壓數(shù)據(jù)。這種設備設計類似于Quipu，即安第斯Andean文明用來捕捉和傳輸信息的打結線，并且是由打結的壓阻壓力傳感器組成，這些傳感器是通過薄硅膠管注入液態(tài)金屬（共晶鎵銦）制成的。通過探索一系列打結配置，確定了最佳設計方案，其傳感性能與用于胃腸道測壓的商業(yè)設備相當，并在麻醉豬胃腸道多個解剖部位，驗證了胃腸道運動傳感主要性能。一次性和可定制的壓阻導管，可以擴大胃腸道測壓在低資源環(huán)境中的應用。

  通過硅膠-液態(tài)金屬壓力傳感器進行低成本胃腸測壓，類似于奇普quipu。（小注：奇普quipu，是古代印加人一種結繩記事的方法，用來計數(shù)或者記錄歷史。由許多顏色的繩結編成的。這種結繩記事方法目前已經失傳，復雜而隱秘）

圖1奇普quipu

圖2：提高傳感器性能的實驗和數(shù)值方法

圖3：多路復用測量策略。

圖4：奇普quipu用胃腸測壓的體內演示。

圖5：根據(jù)臨床可用的壓力傳感器對奇普quipu進行基準測試。

  該項研究，融合液態(tài)金屬的應用潛力，實現(xiàn)了奇普Quipu結繩仿生，開發(fā)了新型液態(tài)金屬壓力傳感器（Quilt），用于在人類胃腸道的動態(tài)范圍內實現(xiàn)所需壓力靈敏度。這種簡單的制造方案，可以使用基本的工作臺工具完成，使設備成本低于每厘米0.26美元。

  從實用角度來看，一次性使用超低成本測壓設備，有望將該技術擴展到資源有限的地區(qū)。即使在資源豐富的地區(qū)或機構中，這種一次性裝置也可以進一步最小化交叉污染的風險，并增加預定病例的處理量，因為在病例之間不需要內置時間來進行裝置凈化。一次性導管的其他優(yōu)點，包括避免了當前昂貴導管的重復維護和維修成本，以及當多用戶導管需要維修時，最大限度地減少了臨床護理中的潛在延遲。

  原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41551-022-00859-5https://doi.org/10.1038/s41551-022-00859-5