「神經灰塵」：落入體內的體檢設備

近年來，健身追蹤器已變成了一種更加流行的可穿戴科技產品。不過，加州大學伯克利分校的工程師們將這個概念更推進了一步，開發出了極小的無線感測器用以檢測人體內的健康狀況。

這些設備大約只有一粒灰塵大小，並將被植入人的體內。它們將在那裡對組織、肌肉及神經進行實時檢測。研究人員們在八月三日出版的《神經元》雜誌上闡述了他們的發明。

這個植入物科技實時檢測身體任何部位的神經或肌肉活動

不僅如此，這些感測器不僅並不需要使用電池而且可以用來刺激神經和肌肉。這將可能提供一種治療如癲癇等失調疾病或激活人體免疫系統的途徑。這個器件已被植入了大鼠的肌肉和末梢神經里，並採用超聲來作為能量來源並讀取收集到的數據。

感測器已被縮小至一立方毫米，被稱作「神經灰塵」，其中包含有一個壓電晶體。這篇論文的作者解釋說，這個晶體將人體外發射的超聲震動轉化為電力，用以驅動器件內一個微小的晶體管，而這個晶體管直接連在一根神經或肌肉纖維上。

研究人員解釋說，器件也可以被用來驅動假肢。

纖維內的電壓峰值引起電流迴路和晶體震動的改變，這樣使超聲接收器（目前主要還是發出超聲震動的源頭）探測到的回聲。既然超聲科技在醫院裡非常普遍，並且超聲震動可以穿透絕大部分的軀體，它看起來像是個自然而然的選擇。

Michel Maharbiz是加州大學伯克利分校電子工程及計算機科學的副教授。作為論文的共同通訊作者，他在一份聲明中說，「我認為神經灰塵的長遠前景並不局限在神經和大腦中，而要廣闊得多。」

小鼠神經纖維上植入物的細節

Maharbiz和同事及加州大學伯克利分校的神經科學家Jose Carmena共同領導了這項研究。他解釋說，「採用體內遙測技術曾經是絕無可能的，因為無法將一個超小的物體放入很深的地方。但是現在，我可以拿起一個極小的物體，將它放入神經或器官、消化道或肌肉旁邊，並讀取數據。」

為了測試他們的器件，Maharbiz和Caarmena採用每一百毫秒發出六個540納秒超聲脈衝以驅動感測器。這讓他們可以持續從器件內讀取實時數據。目前，實驗還僅限於末梢神經和肌肉。但研究人員對於它們在大腦和中樞神經系統中也會起效很有信心。最終，它甚至會被用來控制假肢器械。

「神經灰塵項目的初衷是描繪下一代腦機交流互動，並使其成為一項可行的臨床科技。」神經科學研究生Ryan Neely說。「如果一位癱瘓患者希望控制一台電腦或一個機械臂，你可以將這個電極植入大腦，它在那能終身持續工作。」

蝌蚪君編譯自redorbit，譯者 老六，轉載須授權

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