人体和地球一样都是由各种化学元素组成的，这些化学元素的分泌以一种神秘的规则与我们的行为关联：伤心的时候我们的身体会分泌儿茶酚胺，幸福的时候又会分泌多巴胺，缺氧让我们头晕打哈欠，吸氧过多又会让我们咳嗽头疼。而带有自由基、非常活泼的一氧化氮在我们身体内则能调控激素，充当细胞内的信使。
1992年，在一氧化氮被《科学》（Science）杂志选为明星分子后，它成为了生物领域研究的热点和前沿，作为内源性生物活性分子，一氧化氮广泛地存在于哺乳动物体内的各个组织和器官，不同浓度的一氧化氮对生物体的很多生理活动都有重要影响，于是科学家开始研究各种方法对一氧化氮进行测量。传统的一氧化氮检测方法有亚硝酸盐间接比色法，缺点是只能得到静态结果，不能实时监测，而硬质不可降解的传感器又与人体的兼容性较差，需要在进行二次手术摘取植入的传感器，增加了感染的风险。
而在2020年6月25日，清华大学材料学院尹斓教授研究组在这一技术上面完成了重大突破，他们设计发明了一种新型的一氧化氮传感器，这种大约1平方厘米的薄片十分柔软，可以被拉大约1.5倍，将它植入生物体后，我们可以通过iPad上面的数据可视化软件清晰的观察到生物体内一氧化氮浓度的实时变化，而在实验结束后，这个薄片则会自己消失的无影无踪。
这一切的完成依赖于尹斓教授研究组对材料的创新和设计的改变。他们将传统硬质的厚硅晶圆片替换为柔性基地材料，构建了新型柔性、可生物降解的一氧化氮传感器。这种材料和目前我们在外科手术中使用的可吸收缝线类似，可以水解。一些剩余的微量物质裂解后还可以被细胞吞噬，之后通过人体代谢排出。解决了生物可降解的技术难题。研究组和清华大学电子系副教授张沕琳合作开发了无线传输装置，这个装置通过导线与传感器连接，之后像创可贴一样贴在皮肤外侧就可以记录电流信号，在iPad下载数据可视化软件就能完成实时监测。
一氧化氮浓度与神经传递异常、心血管收缩与扩张、身体炎症都有关系。我们国家有超过一亿的关节炎患者，而且人数在不断增加，除了关节红肿、热痛，造成功能障碍和关节畸形，严重的甚至会导致残疾。所以如果能及时捕捉一氧化氮升高的信号，就能为外科干预尽早提供依据。体外实验中，研究人员将传感器植入新西兰兔的骨关节腔，实现了通过无线传输系统远程、实时监测软骨细胞以及骨关节腔内一氧化氮浓度变化。最具突破性的就是在植入兔子体内8周后，按照预想，整个器件在体内完全消失，根据元素含量测试和组织染色切片，器件构成元素消失后，细胞形态如常。这种特性即减少了未来临床诊断中的感染风险，对怕痛的患者也是一种安慰。
目前研究组计划对这一技术继续改进，希望将外接的无线传输模块和传感器集成，一次性植入较大体积的哺乳动物体内进行实验。虽然现阶段与一氧化氮相关疾病的患者还不能享受这一创新带来的便利，但研究组已经在材料层面实现生物可降解这一重大突破，未来在对设计进行提升后，可以很快的与医学机构衔接。于此同时，这一技术也体现出了广阔的医学前景，或许不久的将来我们也能实现可降解的多巴胺、血糖传感器。
