美國大學(xué)研發(fā)出可編程可充電神經(jīng)植入物

近日，在舊金山舉行的國際固態(tài)電路會議上，美國萊斯大學(xué)工程師團(tuán)隊(duì)推出了一款名為MagNI的可編程、能通過磁場遠(yuǎn)程充電的神經(jīng)植入物。研究人員稱MagNI能夠幫助癲癇或帕金森患者減少病痛。

MagNI是由萊斯大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程學(xué)助理教授楊開元，電氣、計(jì)算機(jī)與生物工程學(xué)副教授Jacob Robinson和布朗工程學(xué)院研究生Zhanghao Yu、Joshua Chen共同開發(fā)的。

MagNI的集成系統(tǒng)中內(nèi)置了磁電傳感器，可以從人體外部的交變磁場中獲取能量。楊開元表示，MagNI第一次證明了利用磁場可以為人體植入物提供動力，并進(jìn)行編程。磁電傳感器與CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）技術(shù)集成在一起可以為許多應(yīng)用提供生物電子平臺。

研究人員表示，MagNI的推出為可植入裝置帶來了更多可能。比如，在可穿戴腰帶上安裝電池供電的磁性發(fā)射裝置，就能變成脊髓刺激裝置，為脊柱有問題的患者減緩疼痛。

為了對MagNI進(jìn)行測試，研究人員將原型設(shè)備的部件放置在一個(gè)只有三個(gè)部件的柔性聚酰亞胺襯底上（熱穩(wěn)定、耐腐蝕）：一個(gè)2×4毫米的磁電薄膜，將磁場轉(zhuǎn)換成電場，一個(gè) CMOS芯片和一個(gè)暫時(shí)儲存能量的電容器。

通過將芯片浸泡在溶液中，并在空氣和仿生組織環(huán)境的果凍狀瓊脂中進(jìn)行測試，研究團(tuán)隊(duì)成功地測試了MagNI的穩(wěn)定性和耐用性。

目前，MagNI的能量獲取和信息傳感只有一種方式，但楊開元表示，他們的團(tuán)隊(duì)正在研究雙向通信策略，以方便從植入物中收集數(shù)據(jù)，為將來更廣泛的應(yīng)用做好準(zhǔn)備。