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用于可穿戴与植入式治疗设备通信的体内网络系统

An in-body networking system for communication between wearable and implantable therapeutics

Science · 2026 年 9 月 24 日 · Ramy Ghanim, Yoon Jae Lee, Garan Byun 等 17 人

动物实验
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受神经离子信号启发,以人体组织为导电介质,实现植入物与可穿戴设备的无线通信和双肢运动控制。

生物电子传感器和执行器组成的网络有望实现闭环治疗,连接相距较远但生理相关的活动。但现有设备通信方式穿透组织效率低,且需要笨重元件。研究者受神经系统离子信号启发,开发了一个以组织为导电介质的通信平台,可在表皮、皮下、腹腔和胃肠道空间之间传递信号。设备产生瞬时电场,接收到脉冲后选择性激活其他设备上的特定晶体管电路。植入物可用注射器注射,监听状态耗电极低,组织通信覆盖范围比蓝牙大10倍以上。在大鼠体内,他们展示了全身传感器与神经接口组成的协调网络,实现无线双肢运动控制。

为什么推荐给您:全新体内组织导电通信平台,动物体内实现全身闭环网络,属新模态早期验证。

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摘要Abstract

摘要第 1 段问这一段

Networks of bioelectronic sensors and actuators enable closed-loop therapies that connect distant, related physiological dynamics. Currently, device interactions are limited by communication methods that inefficiently penetrate tissue and require bulky components. Inspired by the ionic signaling of the nervous system, we engineered a communication platform that uses tissue as a conductive medium to transmit signals among implants and wearables through epidermal, subcutaneous, intraperitoneal, and gastrointestinal spaces. Devices generate transient electric fields that selectively activate other devices when receiving pulses that switch on their specific transistor circuits. Implants are syringe-injectable, require negligible power consumption in listening states, and provide >10× greater tissue communication coverage than Bluetooth. In vivo in rats, we demonstrate coordinated, full-body networks of sensors and neural interfaces that enable wireless dual-limb motor control.

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