Real賽博格——人體與網絡、設備相連組裝？

2020-09-29 超級盾

轉自networkworld，作者Patrick Nelson，藍色摩卡編譯，合作站點轉載請註明原文譯者和出處為超級盾！

將計算機網絡與人體結合的想法正在推動許多領域的研究。最近，兩個研究小組分享了他們各自的項目，探索生物細胞如何聯網，以及電子設備如何直接與人體組織結合。

這兩個報告都是美國化學學會(ACS) 2020年秋季虛擬會議和博覽會的一部分。

生物細胞計算

馬裡蘭大學的研究人員正在探索以生物為基礎的通訊網絡可以控制人體細胞，並最終用於診斷和治療疾病。

馬裡蘭大學首席研究員威廉·本特利（William E. Bentley）在新聞稿中說：「我們希望將電子信息處理擴展到包括生物學。」 「我們的目標是將生物細胞納入計算決策過程。」


該小組的提議涉及使電子在細胞內移動，這種操作稱為氧化還原介導。電池將產生電流，該電流產生用於通信的信號。這些電流有可能提供通信並運行電子設備。

根據發布：

Bentley團隊開發的新技術依賴於氧化還原介體，該介體可以使電子在細胞周圍移動。

這些小分子通過還原或氧化反應接受或釋放電子來進行細胞活動。因為它們還可以與電極交換電子，從而產生電流，所以氧化還原介體可以彌合硬體與活組織之間的間隙。

該團隊描述了可以操作電子設備的蜂窩反饋的想法。潛在的應用可能包括一種可穿戴設備，可以診斷和治療細菌感染，或者是一種追蹤膠囊，人們可以吞下它來跟蹤血糖和製造胰島素。

在正在進行的工作中，團隊正在開發接口，使這種信息交換能夠發生。

電子和人體組織的集成

這個來自德拉瓦大學的團隊的演講重點是通過一種半機械人技術將人類和人工智慧結合起來。

在科幻小說中很流行的cyborg一詞，是cybermagnetics(控制論)和organism(生物體)兩個詞的合成詞，基本描述的是一種有機、生物機電虛構的生物——但按照現在的科技可能不會存活太久。

研究人員正在採取步驟，以更好地整合電子與人體，根據ACS的新聞稿。這個想法將是更無縫地將電子設備直接連接到人體組織。例如現在的起搏器將使用電線連接到心臟。

要克服的一個問題是傳統植入的設備容易受到阻抗或電阻的影響。例如，一個人想要收集的數據可能會被阻塞，因為在植入像金和矽這樣的微電子材料的過程中會產生疤痕。

這種傷疤阻斷了電信號，而電信號必須在肌肉或腦組織中的應用才能正常運行。

這就是這項工作的重點:從有機到電子到機械的無縫電子過渡。換句話說，是變成了生物機器人。

領導這項研究的大衛·馬丁博士在一份聲明中說:「我們產生了這個項目的想法，因為我們試圖將堅硬的無機微電極與大腦連接起來，但大腦是由有機的、含鹽的、有生命的組織構成的。」「所以我們認為肯定有更好的辦法。」

研究人員認為，電子元件的塗層是連接硬體和人體組織的關鍵。他們測試了有機電子材料，發現了一種可以降低阻抗，從而提高能源和通信效率的材料。

馬丁說:「我們開始研究有機電子材料，比如用於非生物設備的共軛聚合物。」「我們發現了一種化學性質穩定的樣品，作為電子顯示器的防靜電塗層出售。」

該小組相信，有機組織和機器之間的這種轉變可能會徹底改變植入物。他們一直在研究的一個方向是製造帶有神經遞質的聚合物。它們可以被植入大腦進行診斷。

「這些生物合成的混合材料也許有一天會在人工智慧與人類大腦的結合中發揮作用，」馬丁說。

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