食品质量保障、医疗保健等领域对电子监测器件的需求正在显著增长。这场新兴数字革命的例子包括用于防止食品变质的温度、pH 值和气体监测标签；用于胃肠道观察的智能药丸；以及用于靶向药物递送的远程控制系统。这些应用的共同考量因素是此类器件与人体的直接或潜在交互。应对当前安全挑战的一种方法是采用可吞咽系统，借助无毒且可持续的材料将这些技术融入常规医疗实践。

可食用电子器件代表一个快速发展的领域，涉及材料科学、生物医学工程、食品技术和可持续发展，有可能促进未来可食用机器人系统的感觉和控制功能。

可食用电子器件的最新进步包括开发由核黄素和槲皮素构成的可食用电池，以利用水基电解质驱动小型诊断和治疗性可吞咽设备。由蜂蜜、金箔、食品级颜料等成分制成的可食用传感器能够感知pH 值和频率。此外，还有一些简单直接的应用；然而，控制、计算、同步等较为复杂的操作需要使用独立设备。这一进步的核心将是逻辑门（如 NOT、NAND、XOR 等），它们执行布尔运算，并可集成以创建电路，并支持触发信号以及组合逻辑或顺序逻辑任务。这些进步构成了具有计算功能的印刷及可食用集成电路的基础，适用于胃肠监测胶囊、智能食品标签、可食用机器人等领域。

可食用电子器件被彻底安全消化。图片来源：Giulia Coco等人，10.1002/adfm.202506452。

米兰意大利理工学院的Mario Caironi教授处于食用电子产品的研究前沿，他主持的卓越欧洲计划包括“电子食品项目”和 ROBOFOOD。最近，他的团队将电池与完全由可吞咽材料制成的逻辑电路进行集成，可确保实现完全消化而不产生电子垃圾，从而展示了可食用电路的可行性。

他们的电路设计是在乙基纤维素（一种获得批准的食品添加剂（E462））基底上采用一种共面架构。叉指电极用水性金色油墨进行喷墨打印，钝化层则采用另一种食品添加剂——虫胶墨水（E904）。所采用的半导体为P3HT（一种未录得毒性效应的生物相容性聚合物），并将壳聚糖用作电解质。这些设备兼容0.7伏可食用电池，所产生的电流在微安范围之内，符合既定公差限。所演示的逻辑族包括NOT门和NAND门，以及一个工作频率高达1.32Hz 的环形振荡器。

所有材料的含量远低于毒性阈值；但研究人员应谨慎确定设备吞咽的频率和剂量，以确保消化率。初步研究采用模拟口腔-胃肠道环境的实验方法并检查了消化产物，显示肠道细胞上皮不存在重大变化。

尽管尚需进一步的毒性和安全性研究，但这一进步凸显了独立可食用电子器件在未来的可扩展和集成潜力。

Advanced Functional Materials（《先进功能材料》）是Wiley旗下材料科学知名期刊之一，专注发表纳米技术、化学、物理、生物等应用领域中有关材料科学的重大突破。

参考文献：

Mario Caironi et al, Printed Integrated Logic Circuits Based on Chitosan-Gated Organic Transistors for Future Edible Systems, Advanced Functional Materials (2025). DOI: 10.1002/adfm.202506452

*封图来源：OpenClipart-Vectors（Pixabay）