"אבק עצבי" דוחף אותנו קרוב יותר לנטוע ניטור בריאות בזמן אמת

המהנדסים שפיתחו את המערכת קוראים לזה "אבק עצבי". זה שם נהדר. אם הם אי פעם להתעייף להיות חדשני פורץ, הם יכולים כנראה לעבור לשיווק.

צוות החוקרים מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי בראשותו של חוזה קרמנה, חוקר מוח, ומישל מהארביז, מהנדס חשמל, תיאר לראשונה את האפשרות של שתלים בגודל מילימטר - המופעלים באמצעות אולטרסאונד - במאמר שפורסם בעיתון arXiv. עכשיו, באמצעות הוכחה של קונספט ניסויים, הם עשויים לחולל מהפכה בעתיד של מכשירים רפואיים ניטור להשתלה.

במאמרם שפורסם בגיליון יולי של כתב העת נוירון, צוותו של מהרביז מתאר כיצד הצליחו לחבר חיישנים זעירים לעצב הסיאטי של החולדה כדי לפקח על דחפים בזמן אמת. "אהה-חה הגדול" הבנו שבניית מערכת שהשתמשה באולטרסאונד אפשרה לנו לבנות מכשירים קטנים מאוד ", מספר מהרביז הפוך. "אלה שהצגנו היו מילימטר בגודל כזה או כך ואנחנו מזער אותם עכשיו באגרסיביות." בעוד זעיר הוא מגניב, זה לא עושה הרבה טוב אם הנתונים לא ניתן לחלץ ולהשתמש.

אבק עצבי הוא כה מבטיח, שכן, לדבריה של מרהרביז, "גופך שקוף למדי לאולטראסאונד. אנו שמחים מאוד כי אולטרסאונד הסתדר כמו גם זה עשה. זה באמת נראה כאילו אתה יכול לבנות שתלים קטנים באמת ככה, וזה נראה יותר ויותר כאילו אתה יכול לשנות את המכשיר לעשות כל מיני דברים."

"אתה יכול למקם אותם בכל מקום"

ההתרגשות שלו מוחשית כאשר מדברים על יישומים שונים רבים טק זה יכול להיות מותאם לבצע: "אתה יכול למקם אותם בכל מקום והם יכולים לדווח בחזרה דברים שאתה רוצה למדוד על איברים, כמו לחץ, איזון ה- pH, ורמות חמצן. אתה יכול להשתמש בהם כדי לקיים אינטראקציה עם תותבת או לספק גירוי עצבי לטיפול בשלפוחית ​​השתן ושליטה בשרירים בעיות ", אבל הוא מזהיר אלה מטרות לטווח ארוך.

בטווח הקרוב, צוותו של מהרביז כבר עובד על מנת לחדד את יכולתו של החיישן לקרוא נוירונים בודדים, ולא את הפיטורים הגסים של אשכולות העצבים. הם פועלים גם כדי להוסיף פונקציונליות למעגל כדי ליצור יכולות גירוי עצבי, צעד הכרחי ביצירת מערכת לולאה סגורה הנדרשת עבור ממשקי אדם / מכונה אלחוטיים.

פריצות דרך כאלה יכולות לאפשר יותר חופש תנועה לאנשים כמו אריק. הוא אינו מסוגל להזיז את שריריו, ולכן הטכנולוגיה הנוכחית זמינה לאנשים כמו זה ימית, לא יעבוד בשבילו. אופציית הממשק עבור אריק פועלת באמצעות חוטי משורשרת שתלים עצביים דרך חורים בגולגולת שלו, וזה לא אידיאלי. התקווה היא, אבק עצבי יכול יום אחד להפוך אותם חוטים מיושן.

כל זה מתאפשר על ידי קריסטלים מיוחדים. הסלעים האלה, שנקרא גבישים פיזואלקטריים, הם ייחודיים בכך שהם מייצרים זרם קטן של חשמל כאשר הצורה שלהם מעוותת. מרכיב נוסף של המערכת, שתל קטן יותר (0.8x1x3 מ"מ), הנקרא mote, ממוקם מתחת לעור ומייצר את תנודות האולטראסאונד ליצירת אפקט זה. הגבישים רוטטים, מעוותים ומעצימים את המעגל הזעיר על הציוד החושי בגודל חלקיק.

כאשר המעגל רושם פעולה על מה זה ניטור, זה הופך את התהליך. הוא עושה שינוי קל בתנודות הגביש ומשנה את הגלים חזרה דרך גלי האולטראסאונד בחזרה אל המוט, ואחר כך אל מקלט-שידור מחוץ לגוף, ולבסוף מחשב המעבד את האות - מעין כמו איך סונאר שולח מידע חזרה אל צוללת.

מכיוון שאין כבלים, ו / או מקורות סוללות פנימיים, התקנים אלה אינם פוגעים בגוף או מפעילים מערכות הגנה אימונולוגיות כמו הטכנולוגיה הנוכחית, הגדולה. תיאורטית, חזרות עתידיות של אבק עצבי יכולות להישאר בתוך אדם, בלי לשים לב, במשך שנים, אפילו עשרות שנים, ולספק משוב בזמן אמת של מה קורה בפנים, ליידע על הטיפול של כל מספר של מחלות.

כל ההתרגשות והמדע הבדיוני מצידם, מהארביז מזהיר התלהבות מרוסנת בקרב אנשים המעוניינים בטכנולוגיה, "אני מקבל הודעות דוא"ל כל הזמן, אנשים שמבקשים ממני להתנדב". הוא מדגיש את הצורך בפרוטוקולי בטיחות, בדיקות עמידות וקליני ניסויים וכי יכולות cyborg הם דרך ארוכה.

"בעוד היישומים הרפואיים הם פוטנציאל גדול מאוד, אנחנו רק מתחילים את הדרך הזאת." זה הראשון מסוגו של הטכנולוגיה הוא מבטיח, אבל אנחנו רחוקות רחוק בדיקות אבק עצבי בביקור הרופא הבא שלנו.