无接触量子自旋传感器实现数字药片信号远程监测

日本东北大学工程研究生院的研究人员近期提出了一种全新的无创方式，用于检测“数字药片”在体内发出的信号。该技术无需与皮肤接触，即可捕捉药片所产生的信息信号，有望为患者用药监测带来更安全、更舒适的解决方案。

数字药片是一种嵌入微型电子装置的处方药物，患者服药后，药片内部的集成电路会释放出微弱的电信号。这些信号原本需依赖皮肤贴片进行接收和读取，但这种方式可能引发皮肤过敏或不适。

这项研究成果即将在第70届国际磁学与磁性材料年会上进行展示。研究团队由工程研究生院的久保田隆英副教授与安藤康夫教授联合带领。

为突破现有技术的限制，研究组引入了TMR传感器（隧道磁电阻传感器），这是一种基于量子自旋效应的高灵敏度磁检测元件。实验过程中，该传感器成功在无磁屏蔽环境下，透过模拟体液（盐水）探测到了药片所发出的微弱磁场。

测试数据显示，TMR传感器所捕获的磁场信号与传统电极测量的电压信号高度一致，表明二者携带相同的数据内容。这种一致性意味着新的检测机制具备实际临床应用潜力，可有效追踪患者是否按时服药。

“我们的方法无需直接接触皮肤，同时也避免了贴片引起的不适，”安藤康夫教授指出，“这有助于提升患者的用药体验，并促进更规范的治疗行为。”

研究人员认为，该技术不仅适用于医疗监测领域，还可拓展至消费电子行业。其对微弱磁场的精准捕捉能力，有望优化智能手机、电池等设备中电流的检测与控制机制，从而提升设备的能效表现。

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