无创量子自旋传感器可在无皮肤接触情况下检测数字药片信号

拟议中的数字药片示意图。来源：日本东北大学

日本东北大学工程研究生院的一个研究团队，研发出了一种无创检测 “数字药片” 信号的方法。数字药片是医生常用的一类药物，可用于监测患者的用药依从性。这类药片被吞下后，其内部电路会发出微弱信号，可在体外被检测到。

该研究成果将在第 70 届国际磁学与磁性材料年会上展示。

“在此之前，数字药片需要借助皮肤贴片来接收体内发出的信号，” 东北大学工程研究生院特别任命副教授、该研究联合负责人久保田隆英（Takahide Kubota）指出，“然而，这种贴片往往会引起皮肤刺激。”

为解决这一问题，研究团队研发了一套非接触式检测系统。他们采用一种名为 TMR 传感器（隧道磁电阻传感器）的量子自旋传感器，来探测数字药片产生的微弱磁场。实验表明，即便不使用磁屏蔽装置，该传感器也能透过盐水准确检测到这些信号。

检测到的磁场信号与电极测量的电压信号完全匹配，这证实两种信号承载着相同的数字信息。这意味着新系统无需接触皮肤，就能追踪患者的用药情况。

“我们的方法完全无创，且对皮肤友好，” 同样来自工程研究生院、与久保田隆英共同牵头这项研究的安藤康夫（Yasuo Ando）教授表示，“我们希望它能让用药监测过程更舒适，并帮助人们安全遵医嘱用药。”

研究团队认为，这项技术不仅可应用于医疗健康领域，还能用于高能效电子设备。对极微弱磁场的探测能力，有助于改进智能手机和电池中电流的测量与管理方式，进而助力研发续航更持久的设备。

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