
一項新的突破性的無線充電技術可以讓新的健康跟蹤監測工具更深地植入我們的體內——如肝臟、心臟,甚至大腦中。
這項無線充電技術名為“中場無線傳輸”(mid-field wireless transfer),可以給深植入人體內的微型電子設備(如傳感器、起搏器和神經刺激器)充電。它隻要用一張信用卡大小的設備,就可以在體外對這些植入設備進行充電。
“有瞭這項技術,我們就能夠安全地給心臟或大腦等器官中的微型植入設備進行輸電。這要比當前的近場充電技術更先進。”約翰-霍(John Ho)博士說。
盡可能縮小這些設備
這些傳感器可以更深地植入體內的恰當位置,而不必靠近皮膚,以便用當前的近場無線充電技術來充電。而且,植入的設備不再需要大而笨重的電池,這意味著它們可以放到體內更緊湊、更敏感的地方。
“我們需要盡可能地縮小這些設備,以便更輕易地將它們植入體內,從而用新的方法來治療疾病,減輕病痛。”該新技術的首席研究員艾達-普恩(Ada Poon)教授解釋說。
當前的可植入設備,例如起搏器,使用的都是一些體積較大、壽命較長的電池。它們的不足之處就是需要經常更換,這就會增加手術次數。而其他使用近場無線充電技術的可植入設備,又必須放置在體內離皮膚較近的地方。
艾達的團隊研發出瞭一種新型的近場波,它可以通過皮膚和機體組織進行擴散,而不是像長波那樣被反射,或像一般的近場充電器發出的波那樣被吸收。這種無線充電技術釋放出來的波與手機的能量強度相同,因此使用起來很安全。
研究人員們已在豬和兔子身上演示過這種充電技術,他們先在這些動物身上植入微型起搏器,然後用無線技術成功地給它們進行瞭充電。
為新的創新鋪平道路
這一發現為植入醫學Electroceutical設備提供瞭更大的可能性,這種設備使用電刺激的方法來治療疾病或減輕疼痛——這些疾病或疼痛通常需要長期藥物治療才能見效。類似帕金森病這樣的疾病已可通過大腦深度刺激來控制抖動的癥狀瞭。
在人體內植入電腦設備和傳感器的最大絆腳石之一就是給這些設備充電。有瞭這種無線充電技術,在體內植入健身跟蹤器、生物傳感器(測量心跳、血糖和荷爾蒙)或任何其他微型電子設備就有可能變成現實瞭。
“普恩的實驗室解決瞭給可植入微型設備安全充電的難題,這為該領域的其他新的創新鋪平瞭道路。”斯坦福神經科學院的院長威廉姆-紐森(William Newsome)說。
普恩及其團隊已在動物身上成功證明瞭這項技術的可行性。現在,她正準備在人體上進行測試,但是這首先需要得到安全管理機構的批準。這項技術要獲準應用於醫療設備和其他領域可能需要好幾年時間。