液態金屬 矽膠壓力傳感器 ，逆發結羅

  液態金屬Liquid metal ，代表了一類在室溫或接近室溫時為液態 ，且具有高導電性的新材料 ，可在柔性和可穿戴傳感器中 ，實現一係列電子應用 。尤其是 ，目前診斷胃腸動力障礙的測壓成本高昂 ，並且受製於複雜和笨重的儀器。這種測壓評估胃腸gastrointestinal（GI）道的張力和收縮模式 ，卻又是診斷病症的必須步驟 。

  近日 ，麻省理工學院Giovanni Traverso團隊Kewang Nan一作在Nature Biomedical Engineering上發文 ，報道開發了一種廉價且易於製造的導管類生物傳感器 ，該設備用於捕獲在人類胃腸道動態範圍內的測壓數據 。這種設備設計類似於Quipu ，即安第斯Andean文明用來捕捉和傳輸信息的打結線 ，並且是由打結的壓阻壓力傳感器組成 ，這些傳感器是通過薄矽膠管注入液態金屬（共晶镓銦）製成的 。通過探索一係列打結配置 ，確定了最佳設計方案 ，其傳感性能與用於胃腸道測壓的商業設備相當 ，並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 。一次性和可定製的壓阻導管 ，可以擴大胃腸道測壓在低資源環境中的應用 。

  通過矽膠-液態金屬壓力傳感器進行低成本胃腸測壓 ，類似於奇普quipu 。（小注 ：奇普quipu ，是古代印加人一種結繩記事的方法 ，用來計數或者記錄曆史 。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 ，複雜而隱秘）

圖1奇普quipu

圖2 ：提高傳感器性能的實驗和數值方法

圖3 ：多路複用測量策略 。

圖4：奇普quipu用胃腸測壓的體內演示 。

圖5 ：根據臨床可用的壓力傳感器對奇普quipu進行基準測試 。

  該項研究 ，融合液態金屬的應用潛力 ，實現了奇普Quipu結繩仿生 ，開發了新型液態金屬壓力傳感器（Quilt） ，用於在人類胃腸道的動態範圍內實現所需壓力靈敏度 。這種簡單的製造方案，可以使用基本的工作台工具完成 ，使設備成本低於每厘米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 。即使在資源豐富的地區或機構中 ，這種一次性裝置也可以進一步最小化交叉汙染的風險 ，並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淨化 。一次性導管的其他優點 ，包括避免了當前昂貴導管的重複維護和維修成本 ，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 。

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