在国家自然科学基金项目(批准号:T2225010)等资助下,中山大学谢曦教授、蒋乐伦教授开展合作研究,研制了高柔性、磁驱动、集成多参数生化传感的多模态电子导管,实现微介入弯曲复杂的血管内原位监测器官局部多种生化指标。研究成果以“面向微创手术传感的磁驱动多模态生物电子导管(Magnetically-actuated multimodal bioelectronic catheter for minimally invasive surgery and sensing)”为题,于2025年9月5日在《自然・材料》(Nature Materials)杂志上发表,论文链接:https://www.nature.com/articles/s41563-025-02340-5。
磁驱动导管在复杂环境中以磁场操控方式实现多方向形变和稳定控制,在微介入手术中有良好的应用前景。然而,磁驱动导管与多通道生物传感功能的集成通常涉及刚性的电子元件,与磁驱动导管所需的高柔性相矛盾。针对以上挑战,研究团队制备了一种集磁驱动导航、高导电性能、高柔性、多元生化检测等功能于一体的多模态微介入电子导管。该导管由磁响应外鞘和多路全柔性液态金属通道组成,解决了多通路导线制约微介入导管磁驱动性的难题,使得磁场能够高效带动传感探头在血管内灵活穿梭,在体内狭窄腔道或血管内实现精准磁操控转向和原位生化检测。研究成果克服了传统介入式手术难以在目标脏器或血管中实现原位生化检测和药物递送的难题,有望推动磁控机器人手术系统的智能化发展。
图 磁驱动多模态生物电子导管的研制与应用示意图