由东北大学 Riki Nakamura 教授领导的研究小组与微系统融合研究开发中心合作,开发了一种可通过胃酸发电运行的片剂大小的“饮用温度计”,并在动物应用实验中取得成功。

 休息时基础体温、核心体温及其节律(生物钟)是掌握健康状况的重要指标。这些用一般的温度计很难测量,误差很大。通过将温度传感器插入肛门测量直肠温度的方法可以准确、轻松地测量核心体温,但难以每天进行。

 为此,课题组研制了一种从胃酸发电中获取能量的“饮水温度计”。原型平板传感器的外部尺寸为直径约 9 毫米,厚度约 7 毫米。除了胃酸电池的电极金属板外,还覆盖有树脂,树脂内部装有温度传感器、微电脑、定制集成电路、通讯线圈、多层陶瓷电容器等。当传感器被吞下,胃酸与胃酸电池电极接触时产生电流,在传感器通过胃之前,产生的能量驱动升压电路以高压对电容器充电。

 使用这种充电能量,大约每 30 分钟测量一次肠道温度,并将数据发送到体外的接收器。对于体外通信,在1MHz左右的频段采用短程磁感应方式,体内吸收极少。假设传感器在10小时内排放到室外,并在污水处理厂的沉淀过程中收集处理。

 这一次,通过将原型传感器带到动物身上并验证其运行情况,确认了整个发电、温度测量和通信系统的运行,并成功演示了该概念。未来,它的目标是在考虑扩大通信距离和降低价格(成本 100 日元或更低)的同时,对人类进行应用测试。预计这将导致疾病的早期发现和健康状况的改善。

参考:[东北大学] 片剂大小的“饮水温度计”在动物应用实验中取得成功——胃酸发电运行。对疾病早期发现和健康改善的期望- (PDF)

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