科技日报

科技日报记者 张佳欣

美国麻省理工学院研究团队开发出一种微型可吞服传感器，可在胃肠道内持续监测核心体温，并每秒发送一次数据，为感染预警、麻醉监测和家庭健康管理提供了一种更精准的新工具。相关研究发表于新一期《自然·电子学》杂志。

近年来，市场上已有可吞服温度传感器，但大多与复合维生素胶囊大小相当甚至更大，吞咽不便，并存在堵塞胃肠道的风险。这主要是由于其内部集成复杂电路，需要较大电池供电，占据了胶囊大部分体积。

此次，研究团队对测温电路、天线和电池等核心部件进行了微型化设计，并引入基于漏电流的低功耗振荡电路，使设备功耗显著降低。漏电流是电路关闭时仍存在的微弱电流，其振荡频率随温度变化而变化。

该器件可集成在面积仅1平方毫米的硅芯片上，测温精度达到0.01℃，功耗仅约10纳瓦，因此只需一枚电压1.55伏、直径4.8毫米、厚约1.6毫米的纽扣电池即可供电。

为进一步减少能耗，研究团队采用“背散射”通信技术，将大部分能量需求转移至体外天线。外部天线发射超高频无线电波，传感器内部天线对其进行调制后再反射回来，通过分析信号变化即可计算体温值。该装置每秒发送一次温度数据，实现连续监测。

这种传感器可用于多种场景，包括感染监测、麻醉期间和术后监测。它还可用于家庭环境以及运动员、士兵以及长期处于高温或低温环境中的人群。

团队在动物实验中发现，无论是在麻醉状态还是清醒活动状态下，该传感器均能准确检测并传输体温数据。