長距離・広角センシング可能な生分解性ソフトインプラントの開発 (Researchers Develop Soft Biodegradable Implants for Long-distance and Wide-angle Sensing)

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2026-01-23 中国科学院(CAS)

中国科学院力学研究所の蘇業旺教授らの研究チームは、長距離かつ広角で体内信号を計測可能な柔らかい生分解性インプラントを開発した。従来の埋め込み型センサーは電池や磁石を必要とし、読取距離や角度制約が課題だった。本研究では、受動型LC共振回路の理論解析に基づき、「ポール移動スイープ」方式という新たな無線読取手法を提案し、最大約16cmの距離でも高精度な信号取得を実現した。さらに、力学と電磁気学を統合した多層折り畳み構造により、高い柔軟性・伸縮性と生分解性を両立させた。馬の腹腔内実験では、深部組織の圧力や温度を安定して計測できることが実証され、低侵襲医療デバイスへの応用が期待される。成果はNature誌に掲載された。

<関連情報>

長距離・広角センシングのための柔らかい生分解性インプラント Soft biodegradable implants for long-distance and wide-angle sensing

Yuqun Lan,Shuang Li,Haitao Guo,Qinyuan Liu,Tairan Wang,Lianqiao Zhou,Jiahuiyu Fang,Yang Zhao,Zanxin Zhou,Qi Wang,Jing Li,Yiping Zhu,Rongfang Su,Xinyi Wen,Xinkai Xu,Yuhong Wu,Zixuan Wang,Bo Liu,Jiaqi Li,Hui Li,Hanfei Gao,Yuchen Wu,Qi Gu,Xi-Qiao Feng,… Yewang Su
Nature  Published:07 January 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-025-09874-3

長距離・広角センシング可能な生分解性ソフトインプラントの開発 (Researchers Develop Soft Biodegradable Implants for Long-distance and Wide-angle Sensing)

Abstract

Monitoring internal physiological signals is essential for effective medical care1, yet most current technologies rely on external measurements or imaging systems that cannot capture enough deep-tissue dynamics2,3,4,5,6. Implantable devices offer a solution, but conventional designs often require batteries or magnets7,8,9,10,11, which carry risks during removal, and existing biodegradable sensors based on passive inductor–capacitor circuits are limited by short readout distances and unstable communication issues12,13,14,15,16,17,18,19. Here we describe a soft, biodegradable, wireless sensing device that can monitor pressure, temperature and strain over long distances (up to 16 cm), maintaining accuracy across varying positions and angles. This is achieved through a ‘pole-moving sweeping’ readout system combined with a folded structure that integrates mechanical flexibility with electromagnetic function. In vivo tests in the abdominal cavity of horses reliably captured deep-tissue pressure and temperature, and ex vivo measurements demonstrated accurate strain monitoring without strict positional control. The long-distance and wide-angle readout of soft biodegradable implants holds translational promise for accessing deep-tissue physiological signals.

生物工学一般
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