'Неурал Дуст' нас гура ближе имплантираном праћењу здравља у реалном времену

Инжењери који су развили систем називају га "неуралном прашином". То је сјајно име. Ако се икада уморе од тога да буду револуционарни иноватори, вероватно би прешли на маркетинг.

Тим који је радио на Универзитету Калифорнија, Беркелеи, на челу са Јосеом Царменом, неурознанствеником, и Мицхелом Махарбизом, инжењером електротехнике, прво је теоретисао могућност имплантата величине од милиметара - покренутих ултразвуком - у раду из 2013. који је објављен у часопису арКсив. Сада, кроз експерименте доказивања концепта, они су можда револуционирали будућност медицинских уређаја за имплантацију.

У свом раду објављеном у српањском броју часописа Неурон, Махарбизов тим описује како су успели да повежу мале сензоре у штакорски бедрени нерв да би надгледали импулсе у реалном времену. "Велики" ах-ха "је био да смо схватили да је изградња система који користи ултразвук омогућила да направимо изузетно мале уређаје," каже Махарбиз. Инверсе. "Оне које смо демонстрирали биле су величине око милиметра и сада их агресивно минијатурирамо." Док је ситан, то не чини много добро ако се подаци не могу издвојити и користити.

Неурална прашина је тако обећавајућа јер, како каже Мархарбиз, „Ваше тело је прилично транспарентно за ултразвук. Изузетно смо узбуђени што је ултразвук добро функционисао. Стварно изгледа да бисте могли да направите заиста мале имплантате на овај начин, и све више изгледа да можете да модификујете уређај да ради све врсте ствари. ”

"Могли бисте их ставити било где"

Његово узбуђење је опипљиво када се говори о многим различитим апликацијама које би ова технологија могла да се прилагоди за извођење: “Можете их поставити било где и могли би пријавити ствари које желите да измерите о органима, као што су притисак, пХ равнотежа и ниво кисеоника. Можете их користити за интеракцију са протезама или обезбедити стимулацију нерва за лечење проблема мокраћне бешике и мишића, “али он упозорава да су то дугорочни циљеви.

У блиском термину Махарбизов тим већ ради на усавршавању способности сензора да чита појединачне неуроне, а не бруто отпуштања нервних кластера. Они такође раде на томе да додају функционалност кругу за стварање способности стимулације нерва, што је неопходан корак у стварању система затворене петље потребног за бежичне интерфејсе човек / машина.

Такви помаци могли би омогућити више слободе кретања људима попут Ерика. Он није у стању да покрене мишиће, тако да тренутна технологија доступна људима као што је овај маринац, неће радити за њега. Могућност интерфејса за Ерик функционише кроз жице које су навучене на неуронске имплантате кроз рупе у лобањи, што није идеално. Надамо се да би неурална прашина једног дана могла учинити те жице застарелим.

Све ово је омогућено посебним кристалима. Ове стене су се звале пиезоелектрични кристали, јединствени су по томе што стварају малу струју електричне енергије када је њихов облик изобличен. Још једна компонента система, нешто већи (0,8к1к3 мм) имплантат, назива се трун, налази се испод коже и производи ултразвучне вибрације да би се створио овај ефекат. Кристали вибрирају, искривљују и напајају сићушни круг на сензорској опреми величине честица.

Када круг региструје акцију о ономе што прати, она преокреће процес. То чини незнатну промену вибрацијама кристала и та промена се враћа кроз таласе ултразвука назад до трунке, затим до примопредајника изван тела и на крају компјутер који обрађује сигнал - као да сонар шаље информације назад на подморница.

Пошто нема жица и / или унутрашњих извора батерија, ови уређаји не оштећују тело нити активирају имунолошку одбрану као што је то случај са тренутном, већом технологијом. Теоретски, будуће итерације неуралне прашине могле би остати унутар особе, незапажено, годинама, чак и деценијама, и пружити повратну информацију у реалном времену о томе што се догађа унутра, информирајући о третману било којег броја болести.

Поред узбуђења и научно-фантастичних апликација, Махарбиз упозорава да је ентузијазам међу људима који су заинтересовани за ову технологију уздржан, "стално добијам е-поруке, људи траже од мене да се добровољно пријавим." Наглашава потребу за сигурносним протоколима, тестовима трајности и клиничким тестовима. суђења и да су киборг способности далеко.

"Док су медицинске апликације потенцијално веома велике, ми тек почињемо са овим путем." Ова прва технологија је обећавајућа, али смо далеко од неуралних прашина приликом нашег наредног посјета лијечнику.