日前,加州大学伯克利分校的工程师们,已经开发出了一种沙粒大小的新型传感器。它可以利用超声波为neural-dust植入物供电和传输数据,但研究人员希望打造出更小的版本,以便用于大脑。心率和最大氧容量(VO2 max)的监测功能,已经在很多商业化产品上得到了运用。不过研究人员希望开发出能够适用于实时追踪任意器官、神经、或肌肉表现的新式微型传感器的发展,从而为健身追踪装置带来更强大的功能、推动假肢运用、甚至治疗癫痫等病症。如果未来“半机器人”的发展足够酷炫,或许我们可以看到所谓“神经尘”(neural dust)技术广泛应用,比如模拟神经和肌肉、进入一个“电皮层”(electroceutical)治疗癫痫或炎症的新纪元。
据研究人员称,这款仅为 3 毫米长的传感器安装了一个压电晶体,该晶体利用超声波振荡转化的电能,为植入的装置提供动力。传感器在依靠 100 脉冲的超声波启动后,研究人员就能够得到生命体征的实时数据。研究人员最终选择利用超声波,是因为它能够在极其微小的植入体上使用。相比之下,利用无线电波读取数据会对机体造成大量辐射。
一颗“神经尘粒”(neural dust)
neural dust 系统简介
周三发表于《神经元》(Neuron)期刊的论文合著者、加州大学伯克利分校电气工程和计算机科学教授Michel Maharbiz表示:其长期愿景不局限于神经和大脑,而是更加宽泛。此前植入机体的治疗未能实现,因为没办法将超微型的东西藏到那么深。不过现在,我们已能够将之放到神经或器官附近、胃肠道或一块肌肉上,然后将数据读取出来。
New "Neural Dust" sensor could be implanted in the body
该团队致力于打造亲和人体的微型传感器及其材料,并希望其能够持续工作十余年。当然,这项技术还没能达到50微米的目标尺寸,那样就能用于大脑或中枢神经系统了。一旦被临床证明,neural dust就可以被电极丝所取代。
加州大学伯克利分校的研究生Ryan Neely指出:“如果截瘫患者想要控制电脑或机械臂,只需要将这款电极片植入脑内,它基本上能够伴随患者一生。”研究人员希望未来能够进一步缩小这款传感器。根据其它人的观点,他们希望这款传感器的尺寸能缩小到50微米左右,这样就能轻松地将其植入脑内。