美國康乃狄克大學(University of Connecticut)研究團隊開發一種可生物降解的壓電壓力傳感器，可監測慢性肺病、腦腫脹和其它疾病狀況，然后安全地溶解在患者體內，研究成果已刊登在美國「國家科學研究院學報」(Proceedings of National Academy of Sciences)。

據報導，美國食品藥物管理局(FDA)已批準由醫用安全材料制成的傳感器用于手術縫合線、骨移植物和醫用植入物，取代現有具有潛在有毒成分的植入式壓力傳感器，由于使用后必須移除傳感器，患者因此需接受額外的侵入性手術，延長恢復時間，增加感染風險。

研究人員表示，對傳感器施加壓力時會發射很小的電荷，因此也可為組織再生提供電刺激，其它潛在的應用包括監測患有青光眼，心臟病和膀胱癌的患者。

由實驗室制造的原型傳感器由5毫米長、5毫米寬、200微米厚的薄聚合物膜組成，研究人員將傳感器植入老鼠腹部監測呼吸速率，在傳感器分解成有機成分之前，傳感器在老鼠的隔膜上連續4天發出收縮數據。

為了確保傳感器的安全性，研究人員將其植入老鼠背部，然后觀察老鼠免疫系統反應，結果顯示傳感器插入后僅有輕度炎癥，4周后周圍組織恢復正常。該項目面臨的最大挑戰之一，是使可生物降解材料在受到壓力或擠壓時產生電荷，這一過程稱為壓電效應。

一般用于傳感器的醫療安全聚合物PLLA在壓力下不會發射電荷，研究人員小心加熱PLLA使之成為一個壓電材料，并以適當角度切割，改變內部分子結構，成為壓電性質，接著將傳感器連接到電子電路，以便材料的力感測能力可以被測試。

傳感器由2層壓電PLLA薄膜夾在微小的鉬電極之間，然后用聚乳酸或PLA層包裹起來。鉬用于心血管支架和髖關節植入物。即使對傳感器施加最小壓力，壓電PLLA薄膜也會發射很小的電荷，這些信號可以被捕獲，并傳輸到另一個設備上供醫生查看。

作為新型傳感器概念驗證的一部分，研究團隊將一個植入式傳感器連接到位于老鼠身體外的信號放大器，放大器將增強的電信號傳輸到示波器，讓研究人員查看傳感器的讀數。

研究人員指出，測試過程中傳感器的讀數與現有商用設備的讀數相同，并且可靠。新型傳感器能夠捕捉各種生理壓力，例如在大腦、眼睛后面和腹部發現的壓力。傳感器的靈敏度可以透過改變PLLA的層數和其它因素來調節。

研究團隊正在研究如何延長傳感器的功能壽命，最終目標是開發一種在人體內完全可生物降解的傳感器系統。目前新型傳感器可以幫助患者避免侵入性切除手術。研究小組已經替新傳感器申請專利，正在審理當中。