科学家建造完全由使用者呼吸提供动力的脑植入物-肽度TIMEDOO

脑刺激器是脑植入的一种形式,对于那些患有帕金森氏症等神经疾病的人来说,它可以改变生活。

现在,研究人员在上个月发表在《细胞报告物理科学》杂志上的一项研究中声称,他们已经开发出一种只通过呼吸运动为植入物充电的方法–可能使它们从给人体内的物体充电的混乱机械中解脱出来。

该设备本质上是大脑起搏器,通过嵌入的电线向大脑深处发送电脉冲,以帮助调节大脑活动,特别是在控制运动功能的区域。实际上,这可以帮助患者缓解与帕金森氏症相关的震颤和僵硬,近年来,它也被用作治疗抑郁症的药物。

但大脑刺激器并不完美。他们需要每2-3年做一次手术来更换电池,这既昂贵又费力。

因此,康涅狄格大学的研究人员致力于开发一种大脑刺激器,利用患者胸部呼吸运动产生的能量。它利用摩擦带电,通过摩擦产生静电,就像你拖着脚步穿过地毯时产生静电冲击一样。

本质上,研究人员通过在胸壁附近安装摩擦电纳米发电机来利用这一效应。吸气和呼气导致墙壁与发电机摩擦,产生电流给超级电容器充电,超级电容器反过来为大脑刺激器供电。

康涅狄格州大学的化学家、这篇新论文的合著者、研究员吉姆·鲁斯林在一份新闻稿中说:“我们希望以通常的方式使这项技术与其他可用的技术相适应。”“原则上,如果有人已经有了脑深部刺激器,我们就可以用这个发电机替换电池,而不需要用一个全新的设备来改造它们。”

到目前为止,这种纳米发电机已经在一只猪的模拟胸腔中进行了测试,这只猪使用了真正的猪肺。在实验中,通过猪肺的吸入和呼气成功地为纳米发电机供电。但大脑刺激器本身连接到了老鼠的大脑,而不是猪的大脑。

该研究的合著者、康涅狄格州大学的化学家伊斯拉姆·莫萨也在新闻稿中说:“这是第一个将所有部件结合在一起的系统;高效的能量收集、能量存储和受控的大脑刺激器。”我们证明,我们的自我维持的深部脑刺激器可以通过交替刺激和不刺激来间歇性地刺激脑组织,这是治疗精神疾病的一种有效的深部脑刺激方法。

研究小组说,下一步是在大型动物身上测试自给自足系统。

编辑:王洪

排版:李丽