編譯／韋士塔

骨骼是人體的堅固礦物質，具有提供力量、保持身體平衡、保護內臟器官等功能。然而，骨骼的健康狀況無法由外表觀測，患者往往直到身體不適，才發覺已出現骨質疏鬆、關節炎問題。

國際骨質疏鬆症基金會（IOF）的資料顯示，全球罹患骨質疏鬆的患者，2025年將突破500萬人。有鑑於此，亞利桑那大學的研究團隊已開發一款超輕薄的無線裝置，可以安裝在骨骼表面，協助醫師長期監測骨骼健康和癒合情況。

這項研究結果，已發表於《自然通訊》（Nature Communications）期刊。論文共同作者、亞利桑那大學醫學院骨外科助理教授馬格里斯（David Margolis）表示：「身為外科醫師，這種『骨表面電子設備』（osseo surface electronics）最讓我振奮的是，它能收集並測量骨骼的數據，為患者提供客製化的護理方案，進而加速康復，並且最大幅度讓骨骼的功能恢復。」

另一位共同作者、亞利桑那大學工程學院助理教授古特魯夫（Philipp Gutruf）指出，因骨質疏鬆症等疾病導致的脆弱性骨折患者，住院時間比心臟病、乳腺癌或前列腺癌的患者還長。他表示：「檢測肌肉骨骼系統的健康狀況非常重要，這個裝置基本上就像一部裝在骨上的電腦，我們能藉此設計工具，供科學家研究肌肉骨骼系統的運作原理，並利用收集到的資訊提供最適當的治療方案。」

這個新裝置非常輕巧，厚度大約與一張紙一樣，面積大約與一枚硬幣相當。古特魯夫指出，採取如此輕薄的設計，原因是肌肉與骨骼非常接近，且動作極為頻繁，因此這個裝置必須夠薄，以避免刺激周圍組織或脫落。

參與這項研究的生物醫學工程博士生伯頓（ Alex Burton）則說：「此設備的結構很薄，這表示它可以順應骨骼的曲率，與骨骼緊密貼合。此外，骨表面電子設備也不需使用電池，而是使用一種稱為近場通信（NFC）的技術，提供運作所需電力。」

研究團隊指出，骨骼的外層和皮膚的外層一樣，會不斷脫落、更新，因此不能使用傳統黏合劑把這種裝置黏在骨頭上，以免幾個月後就脫落。為了克服這個問題，生物醫學工程教授史齊維克（John Szivek）開發出一種黏合劑，成分含有類似骨細胞原子結構的鈣粒子，可以將電子設備牢牢地固定在骨骼表面上。

古特魯夫說：「使用這種黏合劑，會讓骨頭把設備視為自身的一部分，這樣一來，裝置能與骨骼可永久結合，進行長期測量。例如，醫師可將設備黏在骨折的骨頭上，持續監控癒合狀況。這對骨質疏鬆症患者特別有幫助，因為他們經常發生骨折問題。此外，即時掌握骨骼癒合的狀況，也能為臨床治療決策提供重要資訊，例如何時移除夾板或及螺絲釘等固定物，或者是否該調整患者服用的藥物。」