超微型傳感器面世:能夠將「神經塵埃」植入人體為你治病

據Cnet報導，儘管如今市面上已經出現了一些用於監測人體心率和最大氧容量（VO2 max）的商業化產品，為了更好地造福人類，研究人員提出了新的努力方向。希望能夠進一步開發出適用於實時追蹤人體內任意器官、肌肉結構、甚至是神經組織的超微型傳感器。繼而推動假肢運用、健身追蹤裝置開發甚至癲癇等病症的治療工作。

如果未來「半機器人」的發展足夠酷炫，那麼我們或許可以看到這種叫做「神經塵埃」（neural dust）的技術得到廣泛應用。其可以模擬人體的神經和肌肉、進入一個「電皮層」（electroceutical）來治療癲癇或炎症。這意味著我們正迎來利用生物電子技術治療病症的新時代。

而就在近日，一種沙粒大小的超微型傳感器的面世，讓這些構想變成了現實。這種特殊的傳感器是由來自加州大學伯克利分校的工程師開發的。並且可以利用超聲波為植入裝置提供動力和傳輸數據。目前，研究者已成功地在實驗鼠的肌肉和神經中植入神經塵埃，並希望能打造出更小的、可用於植入大腦的傳感器。

（一顆神經塵埃）

「長遠來看，神經塵埃的前景不僅僅限於神經和大腦，它將應用於更廣泛的領域。過去一直沒法實現體內生物遙測，因為我們找不到把特別小的裝置植入身體深處的途徑。但現在我們可以把沙粒大小的裝置植入到神經、器官、胃腸道或肌肉中，並讀取相應的數據。」

目前，殘疾人在使用假肢時，大多數植入大腦用來控制假肢的電極需要與穿過頭骨孔洞的電極絲相連接。這類電極絲的使用期限只有幾年，並且容易產生感染。而利用尺寸更小的神經塵埃就可以允許無線傳感器被永久地安置並密閉在頭骨中，減少了電極絲可能引發的感染和不必要的麻煩。

加州大學伯克利分校的工程與計算機科學教授 Michel Maharbiz與其他研究者合作撰寫的有關這項新技術的論文發表在《Neuron》雜誌上。他說，研究團隊正努力研製可與人體兼容的微型傳感器，而且這類傳感器在至少10年內能夠持久運作、性能不會退化。

「美妙之處在於，這類傳感器足夠小，這樣就能夠很好地應用在周圍神經系統中。例如，你可以用它來抑制食慾，」大學伯克利分校教授、神經學家兼上述論文的共同撰寫者Jose Carmena指出，「不過這項技術還未發展到可植入50微米以內目標的階段，若達到這一階段，我們就能把傳感器植入大腦和中樞神經系統。一旦它通過臨床驗證，神經塵埃將替代電極絲。如果能夠攻克植入大腦的問題，我們的研究就圓滿了。」

不過，為實現這一構想，科學家們還有很多工作要做。人體試驗還未啟動，真正將神經塵埃運用到醫療領域，還需要有很長一段路要走。

Via Cnet

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