'Neural Dust' ens acosta a la monitorització de la salut en temps real implantada

$config[ads_kvadrat] not found

Caixa d'Enginyers

Caixa d'Enginyers

Taula de continguts:

Anonim

Els enginyers que van desenvolupar el sistema la qualifiquen de "pols neuronal". És un gran nom. Si alguna vegada es cansen de ser innovadors innovadors, probablement podrien passar al màrqueting.

L’equip que treballava a la Universitat de Califòrnia, Berkeley, encapçalat per José Carmena, neurocientífic, i Michel Maharbiz, enginyer elèctric, van teoritzar primer la possibilitat d’implants de mida mil·limètrica, alimentats per ultrasons, en un document publicat a la revista el 2013. arXiv. Ara, a través d’experiments de prova de concepte, poden haver revolucionat el futur dels dispositius de monitorització mèdica implantables.

En el seu article publicat al número de juliol de la revista Neurona, L’equip de Maharbiz descriu com van poder connectar sensors diminuts al nervi ciàtic d’una rata per controlar els impulsos en temps real. "La gran 'ah-ha' va ser que ens vam adonar que construir un sistema que utilitzava ultrasons ens va permetre construir dispositius extremadament petits", explica Maharbiz Invers. "Els que vam demostrar tenien una mida mil·limètrica i ara els estem miniaturitzant de manera agressiva". Mentre que els petits són genials, no fa molt bé si les dades no es poden extreure i utilitzar.

La pols neuronal és tan prometedora perquè, segons les paraules de Marharbiz, "el vostre cos és bastant transparent per a ultrasons. Estem molt entusiasmats que l’ecografia s’hagi treballat tan bé com ho va fer. Sembla que podríeu construir implants realment petits d’aquesta manera i cada cop sembla que podeu modificar el dispositiu per fer tot tipus de coses ”.

"Podries col·locar-los en qualsevol lloc"

La seva il·lusió és palpable quan es parla de les moltes aplicacions que aquesta tecnologia podria adaptar per dur a terme: "Podríeu situar-les en qualsevol lloc i podrien informar sobre coses que voleu mesurar sobre els òrgans, com ara la pressió, el balanç del pH i els nivells d'oxigen. Es podrien utilitzar per interactuar amb la pròtesi o proporcionar estimulació nerviosa per tractar problemes de control de la bufeta i el múscul ", però adverteix que aquests són objectius a llarg termini.

A curt termini, l’equip de Maharbiz ja està treballant per perfeccionar la capacitat del sensor de llegir neurones individuals, en lloc de fer-se un gran desencadenament dels grups nerviosos. També estan treballant per afegir funcionalitats al circuit per crear capacitats d’estimulació nerviosa, un pas necessari per crear un sistema de bucle tancat necessari per a les interfícies home / màquina sense fils.

Aquests avenços podrien permetre més llibertat de moviment a persones com Erik. No és capaç de moure els seus músculs, de manera que la tecnologia actual disponible per a persones com aquesta Marina no funcionarà per a ell. L’opció d’interfície d’Erik funciona a través de cables roscats a implants neuronals a través dels forats de la seva calavera, que no és ideal. L’esperança és que un dia la pols neuronal podria fer que aquests cables quedessin obsolets.

Tot això és possible gràcies a cristalls especials. Aquestes roques, anomenades cristalls piezoelèctrics, són úniques, ja que generen una petita corrent d’electricitat quan la seva forma es distorsiona. Un altre component del sistema, un implant lleugerament més gran (0,8x1x3 mm), anomenat mote, se situa just a sota de la pell i produeix les vibracions per ultrasons per crear aquest efecte. Els cristalls vibren, distorsionen i alimenten el petit circuit de l'equip sensorial de mida particular.

Quan el circuit registra una acció sobre el que fa el seguiment, inverteix el procés. Fa una lleugera alteració de les vibracions del cristall i això canvia les ones a través de les ones d’ecografia cap al motlle, després a un transceptor fora del cos i, finalment, a un ordinador que processa el senyal; submarí.

Atès que no hi ha cables ni fonts internes de bateria, aquests dispositius no danyen el cos ni activen les defenses immunològiques tant com la tecnologia actual i més gran. Teòricament, les iteracions futures de la pols neuronal podrien romandre dins d’una persona, desapercebuda, des de fa anys, fins i tot dècades, i proporcionaran informació en temps real del que està passant a l'interior, informant sobre el tractament de qualsevol nombre de malalties.

Totes les aplicacions de emoció i de ciència ficció a part, Maharbiz adverteix que va restringir l'entusiasme entre les persones interessades en la tecnologia, "estic rebent correus electrònics tot el temps, gent que em demana voluntari". Destaca la necessitat de protocols de seguretat, proves de durabilitat i clínica proves i que les habilitats cyborg estan molt lluny.

"Tot i que les aplicacions mèdiques són potencialment molt grans, només estem començant en aquest camí". Aquesta primera tecnologia és prometedora, però ens trobem lluny de les revisions de pols neuronals en la propera visita del metge.

$config[ads_kvadrat] not found