近日，四川大学华西医院眼科与机械工程学院科研团队合作，在《SMALL》（IF=12.1，川大B刊）上发表了题为“Advances in Intraocular Pressure Biosensors: Sensing Mechanisms, System Integration, and Clinical Translation Challenges”的重要综述，系统总结了近五年内眼压生物传感器的最新进展，深入探讨了其传感机制、系统集成与临床转化面临的挑战，为该领域的科研与临床实践提供了重要参考。该论文第一作者为四川大学华西临床医学院2022级眼视光学专业本科生杨佳欣与机械工程学院2022级本科生王海鸥，通讯作者为华西医院眼科殷鸿波教授。

一、研究背景

眼压的动态连续监测，是以青光眼为代表的致盲性眼病精准诊疗中亟待突破的关键技术瓶颈。传统的单日门诊测量无法反映眼压的体位依赖性及昼夜节律性波动，导致疾病评估与管理存在显著局限。近年来，生物传感器技术的迅速发展为实时、准确、无创的眼压监测提供了全新可能，成为眼科早期诊断与健康管理的前沿方向。

二、文章亮点

1、视角前沿，锚定临床痛点：传统眼压测量方法因无法捕获其动态变化，已成为青光眼精准诊疗的临床瓶颈。本文聚焦于“实现实时、准确、无创的眼压监测”的核心临床需求，确立了研究的高价值应用导向。

2、框架新颖，逻辑严密：本文构建了“机制-集成-转化”的三维分析框架，实现了对该领域知识的系统性整合。（1）机制剖析：不仅阐释了压阻、电感、光学、微流控四类传感器的原理，更深入分析了其在眼部特殊环境下的工作逻辑、性能边界与适配挑战。（2）系统集成：创新性地将综述视野提升至“智能系统”层面，系统梳理了从制造、供能到用户端使用的完整技术链，指明了从实验室原型到实用设备的关键工程路径。（3）临床转化：审慎评估了生物相容性、长期稳定性、数据安全及卫生经济学等非技术壁垒，体现了从基础研究到临床落地的前瞻性全局视野。

3、医工交叉，深度融合：本文是“临床需求驱动-工程技术实现”交叉研究范式的典型范例。具体而言，临床需求定义了监测灵敏度、生物安全性及舒适性等核心约束条件，而工程技术则通过材料、结构、能源等创新，探索传感器设计、集成与优化的解决方案，并最终满足临床需求。这种从问题定义到技术实现的全程深度协同确保了研究的先进性与实用性相统一。

三、主要内容

本综述首先对四类主流的眼压传感机制的原理与特点进行了深入阐释与比较（图1）：压阻式传感器通过角膜形变引起的电阻变化实现监测，其性能提升关键在于新型敏感材料（如MXenes、液态金属）的应用与结构的优化设计；电感耦合式传感器基于LC谐振电路频率响应原理，文章进一步比较了电容式与电感式设计的性能特点，并探讨了其在角膜接触镜、前房植入等不同场景下的实现方案；光学传感器利用光子晶体结构变化或Fabry-Perot干涉原理，具有无需内置电源、生物相容性高的独特优势；微流控传感器则通过流体界面位移反映压力变化，结构简洁，易于实现低成本、无源监测。

图1  四种原理的眼压传感器

在系统集成方面，文章详细论述了将传感单元转化为可用医疗设备所需跨越的工程技术鸿沟，此部分内容体现了从“实验室原型”到“临床产品”的全链条思维。

1、制造工艺：探讨了柔性电子、微加工及印刷电子等技术的优劣，以及如何实现传感器与生物相容性基底的可靠、规模化结合；

2、能源方案：分析了有线连接、无线耦合及自供能（如摩擦电、生物燃料电池）等方案的可行性及其限制；

3、信号处理与抗干扰：针对眨眼、温度等问题，介绍了从硬件滤波、结构优化到算法降噪等多层次策略；

4、数据流与临床应用：涵盖无线传输（蓝牙、NFC）、光学读取、智能手机交互等多种数据获取方式，并探讨了云端管理、远程诊疗等智能化发展趋势。

本综述的最后章节转向对临床转化现实挑战的审慎评估，包括长期植入物体的生物相容性与安全性、在体测量的准确性与校准、用户依从性、数据隐私与安全以及卫生经济学考量等现实问题。文章强调，未来发展的关键是在工程性能追求与临床实际约束之间取得平衡（图2），并展望了人工智能与大数据技术在实现个性化眼健康管理中的应用潜力。

图2  工程与临床的平衡

本综述作为一项“临床问题驱动型”的医工交叉研究，充分体现了我校团队“临床需求定义科学问题，工程技术探索解决方案”的协同创新模式。双方在材料生物相容性、器件长期稳定性、使用舒适度等关键问题上持续深入对话与合作，确保了研究兼具学术前沿性与临床相关性。此外，文章第一作者为我校2022级本科生，也彰显了我校在培养具备多学科视野、面向真实世界问题的拔尖创新人才方面的显著成效。

论文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202506036