德国布伦瑞克工业大学:研究全Parylene‑C柔性压力传感器,赋能医疗植入与生理监测

科技时尚 2026-05-10 广盈财人 3472

长期体内压力监测是心血管、颅内、眼内、膀胱等疾病诊断与术后康复的核心手段,但传统植入式传感器面临异质封装易渗漏材料生物相容性不足柔性差易引发组织刺激长期稳定性差等瓶颈,严重制约临床转化与长期生理监测应用。

近日,德国布伦瑞克工业大学Ann‑Kathrin Klein、Andreas Dietzel团队在《Advanced Materials Technologies》发表题为“A Pressure Microsensor Made of Parylene‐C for Use as Medical Implant”的研究成果,首次实现全Parylene‑C基底柔性压力传感器,为植入式医疗监测提供全新方案。

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图1 示意图,展示了将蕈烯-C压力传感器植入血管的概念

团队采用CVD沉积磁控溅射光刻剥离飞秒激光切割热键合等微纳加工技术,以Parylene‑C为唯一结构材料,构建薄膜敏感膜与密封腔体,表面修饰金应变计组成惠斯通桥结构,实现压力‑电阻‑电压精准转换。

图2 概述展示设计元素并展示基于璔的压力传感器晶圆级制造过程

核心亮点

全材料生物兼容:Parylene‑C通过FDA认证,无免疫与炎症反应,体外细胞实验证实优异生物相容性。

超高柔性与稳定性:杨氏模量3.8GPa,断裂伸长率超200%,37℃体内环境无蠕变、低漂移。

高灵敏度低滞后:灵敏度达6.2μV・mmHg⁻¹,应变系数7.5,滞后<1%,重复精度±1.5mbar。

长期密封可靠:额外Parylene‑C涂层可实现PBS中60天完全密封,满足长期植入需求。

可微型化与易集成:晶圆级制备,可进一步微型化,适配导管、支架、颅内/眼内/膀胱监测。

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图3 利用拉伸试验和膨胀试验对薄丙烯薄膜和薄膜进行机械表征

该工作为生物MEMS、柔性植入传感器、长期生理监测提供可直接复现的SCI研究范式,对医疗传感、柔性电子领域科研与临床转化均具高参考价值。

图4 细胞在玻璃和丙基底物上的定性和定量分析

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图5 蒚-C膜和压力传感器的完整性测试

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来源:柔电传感学之家