Lần đầu tiên, nhóm nghiên cứu do các kỹ sư tại trường Đại học Tufts dẫn đầu, đã tích hợp các cảm biến nano, thiết bị điện tử và thiết bị vi lỏng vào sợi, từ sợi bông đến sợi tổng hợp tinh xảo, có thể được khâu qua nhiều lớp mô để thu thập dữ liệu chẩn đoán bằng phương thức không dây trong thực thời gian. Nghiên cứu cho thấy hệ thống chẩn đoán bằng sợi có thể là cơ chất (là chất trên đó có một enzym hoạt động) hiệu quả cho các thiết bị chẩn đoán cấy ghép và hệ thống thông minh mang theo người thế hệ mới.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng nhiều loại sợi dẫn điện được nhúng trong các hợp chất cảm ứng vật lý và hóa học và kết nối với mạch điện tử không dây để tạo nên hệ thống linh hoạt mà họ đã khâu thành mô ở chuột cũng như trong ống nghiệm. Các sợi này thu thập dữ liệu về sức khỏe của mô (ví dụ áp lực, ứng suất, biến dạng và nhiệt độ), độ pH và hàm lượng đường glucô giúp xác định các hiện tượng như mức độ hàn gắn vết thương, nguy cơ nhiễm trùng hay cơ thể có bị mất cân bằng hóa học không. Kết quả nghiên cứu được truyền không dây đến điện thoại di động và máy tính.

Hệ thống 3 chiều có thể phù hợp với các cấu trúc phức tạp như các cơ quan, vết thương hoặc mô cấy chỉnh hình. Dù cần nghiên cứu sâu hơn trong nhiều lĩnh vực như nghiên cứu khả năng tương thích sinh học về lâu dài, nhưng các nhà khoa học cho rằng kết quả ban đầu làm tăng khả năng tối ưu hóa phương pháp điều trị cụ thể cho từng bệnh nhân.

"Khả năng khâu thiết bị chẩn đoán bằng sợi vào trong môi trường mô hoặc cơ quan nội tạng ở dạng 3 chiều bổ sung đặc tính duy nhất không có trong các hệ thống chẩn đoán khác", TS. Sameer Sonkusale, đồng tác giả nghiên cứu nói. "Chúng tôi nghĩ các thiết bị chẩn đoán bằng sợi có tiềm năng được sử dụng làm chỉ khâu thông minh cho mô cấy phẫu thuật, băng thông minh để theo dõi tiến trình hàn gắn vết thương hoặc được kết hợp vào vải để theo dõi sức khỏe cá nhân và chẩn đoán bằng xét nghiệm tại chỗ".

Đến nay, cấu trúc của cơ chất cho thiết bị cấy ghép về cơ bản có dạng 2 chiều, làm giảm tác dụng của chúng đối với mô phẳng như da. Ngoài ra, vật liệu trong cơ chất có giá thành đắt đỏ và cần được xử lý đặc biệt. Trái lại, theo TS. Pooria Mostafalu, đồng tác giả nghiên cứu, sợi mỏng giá rẻ có số lượng dồi dào và dễ được điều chỉnh thành các hình dạng phức tạp. Ngoài ra, có thể cung cấp trực tiếp chất đang được phân tích cho mô bằng cách tận dụng đặc tính thấm hút tự nhiên của sợi.