MIT研發微型可吞服感測器，實現持續核心體溫監測

MIT 研發微型可吞服感測器　實現持續核心體溫監測

MIT 工程師團隊近日發表一項突破：一顆僅 6 × 4 mm、可吞服的微型感測器，能在胃腸道內持續傳回核心體溫資料。傳統口腔或額頭測溫儀往往無法精確捕捉體內真實溫度，而市面上已有的吞服式溫度感測器體積龐大，吞嚥困難且有阻塞腸道的風險。此新裝置以其極小尺寸與高精度，為醫療監測開闢新局。

技術原理

感測器核心是一顆 1 mm² 矽晶片，上面集成了自製電路與一枚基於 漏電流振盪器（off‑state leakage current oscillator）的振盪元件。漏電流是電路關閉時仍會微弱流動的電流，其頻率會隨環境溫度變化而改變，故可直接映射為溫度訊號。該電路的溫度分辨率達 0.01 °C，並以 1.55 V 鈕扣電池供電。

為降低能耗，研究者採用了 背向散射（backscattering） 技術：感測器內部的天線會調變從外部天線發射的超高頻（UHF）無線電波，然後將調變後的波形回傳。外部天線解析波形變化，即可計算出即時溫度，幾乎將所有功率需求外包至體外。

潛在應用與影響

負責此項研究的 Saransh Sharma（現任劍橋大學）指出，這是「目前已知最小的可吞服溫度感測膠囊」。其應用前景廣闊：

• 感染與發燒監測：對免疫抑制患者或重症住院者，可早期偵測體溫異常。
• 麻醉期間與術後觀測：即時掌握核心溫度，降低低體溫併發症風險。
• 兒童發燒追蹤：避免頻繁量測造成的不適。
• 排卵標記：體溫微幅上升可作為排卵指標，協助生育規劃。
• 極端環境下的監測：運動員、軍人或其他暴露於高低溫環境者，可持續取得身體熱態資訊。

機械工程副教授 Giovanni Traverso 及 MIT 教務長 Anantha Chandrakasan 強調，「此感測器讓我們能在高危族群中提前發現感染」，未來甚至有望取代傳統體溫計，成為全民使用的標準工具。

未來展望

雖然目前仍在實驗室驗證階段，但感測器的尺寸、功耗與精度已達到商用化的臨界點。未來的挑戰包括大規模製造、長期生物相容性測試，以及與醫療資訊平台的安全整合。若能克服這些障礙，微型可吞服感測器將可能改寫臨床體溫監測的格局，為患者提供更即時、更可靠的健康資訊。