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2020-06-09 11:24 |
科學(xué)家打造出只需通過無線外部充電的新型人體植入物
據(jù)外媒報道，當(dāng)涉及到某些神經(jīng)疾病的治療時，醫(yī)生們會越來越多地考慮使用靠電池驅(qū)動的植入物來刺激大腦的某些部分。然而現(xiàn)在科學(xué)家開發(fā)出了一種由外部磁場供電的裝置。通常情況下，對于癲癇或帕金森氏癥等疾病來說，神經(jīng)刺激電極可以通過手術(shù)植入大腦。 JK^%V\m
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這些電極會被硬連接到一個單獨(dú)的由電池供電的類起搏器的裝置上，該裝置則都會被植入身體其他部位的皮下。雖然電池可以充電，但它最終還是會發(fā)生耗損并在最終需要通過手術(shù)更換。 >/GYw"KK
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作為一種替代方法，研究人員現(xiàn)在研究出了一種只有在需要的時候給大腦植入物無線充電的方法。雖然有人提出了超聲波、無線電波和光能等能量來源，但位于德克薩斯州休斯頓的萊斯大學(xué)的科學(xué)家指出，所有這些能量來源要么會受到生物組織的干擾，要么會產(chǎn)生大量有害的熱量。 '2|mg<Ft
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在研究生Amanda Singer的帶領(lǐng)下，他們這支團(tuán)隊開發(fā)出了一種磁能神經(jīng)刺激器。它的形狀是一層薄薄的矩形薄膜--大約米粒大小--由兩層材料組成。第一層是由鐵、硼、硅和碳組成的磁限制箔，當(dāng)受到磁場作用時，它會在分子水平上振動；第二層是壓電晶體，它將金屬箔的振動轉(zhuǎn)換成電壓，然后集成電路對電壓進(jìn)行調(diào)制進(jìn)而將其頻率降低到神經(jīng)元會對其做出反應(yīng)的程度。 Us&~d"n
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在實(shí)驗室測試中，研究團(tuán)隊在老鼠的頭部皮下植入了一個植入物，這個植入物跟延伸到大腦獎勵中心的電極相連。這些嚙齒動物可以在籠子里自由活動，看得出來它們喜歡待在有磁場激活設(shè)備的地方。 A#~CZQY^$
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“我們的研究結(jié)果表明，使用磁電材料進(jìn)行無線電力傳輸不僅僅是一個新穎的想法，”該研究論文的通訊作者Jacob Robinson說道，“這些材料還是臨床級無線生物電子學(xué)的優(yōu)秀候選材料。” \3U.;}0_X
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相關(guān)研究報告已發(fā)表在《Neuron》上。 **9[e[(X
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報告鏈接：https://www.cell.com/neuron/pdf/S0896-6273(20)30365-2.pdf?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0896627320303652%3Fshowall%3Dtrue
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