Innovaatio

Insinöörit keksivät magneettisesti toimivan hermostimulaattorin

Insinöörit keksivät magneettisesti toimivan hermostimulaattorin


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Rice-yliopiston neuroinsinöörien ryhmä loi pienen kirurgisen implantin, joka kykenee stimuloimaan hermostoa ja aivoja sähköisesti ilman langallista virtalähdettä tai akkua, äskettäin julkaistun tutkimuksen mukaan Neuroni.

LIITTYVÄT: UUSI BIONINEN SILMÄ VOI PALAUTTAA NÄKYMÄN MILJOONOIHIN

Magneettikäyttöinen hermostimulaattori

Hermostimulaattori, joka tuottaa voimaa magneettisesta energiasta ja karkeasti riisinjyväkoon, on ensimmäinen magneettisesti toimiva hermostimulaattori, joka pystyy toimimaan suurtaajuussignaaleilla - aivan kuten kliinisesti hyväksytyt, paristokäyttöiset implantit, joita tyypillisesti käytetään hoitona epilepsian, kroonisen kivun, Parkinsonin taudin ja muiden sairauksien hoitoon Rice University -sivuston blogikirjoituksen mukaan.

Implantaatin keskeinen ainesosa on ohut "magneettisähköisen" materiaalinauha, joka muuntaa magneettisen energian suoraan sähköiseksi jännitteeksi. Tällä uudella menetelmällä vältetään radioaaltojen, valon, ultraäänen ja jopa magneettikelojen - joita kaikkia on aiemmin ehdotettu pienien langattomien implanttien mahdolliseksi virtalähteeksi - käytöstä, joita kukin kärsii elävän kudoksen häiriöistä tai jopa tuottaa vaarallisia määriä lämpöä kehossa.

Ideastimulaattorin ilman paristoja käsite

Magnetoelektrisen tekniikan elinkelpoisuuden osoittamiseksi tutkijat testasivat implantteja jyrsijöillä, jotka olivat täysin hereillä ja vapaasti vaeltaa suljettujen tilojensa ympärillä.

"Tämän periaatteellisen esittelyn tekeminen on todella tärkeää, koska on valtava tekninen harppaus siirtyä penkki-esittelystä sellaiseen, josta voi olla todella hyötyä ihmisten hoidossa", kertoi tutkimuksen vastaava kirjoittaja ja tutkimuksen jäsen Jacob Robinson. Rice Neuroengineering -aloite. "Tuloksemme viittaavat siihen, että magneettisähköisten materiaalien käyttö langattomaan virranjakoon on enemmän kuin uusi idea. Nämä materiaalit ovat erinomaisia ​​ehdokkaita kliinisen tason langattomaan bioelektroniikkaan."

Pienien hermostimulanttien tulevat sovellukset

Pienillä aivo- ja hermostostimulaattoreilla voi olla sovelluksia monissa tulevaisuuden tekniikoissa. Paristokäyttöisiä implantteja käytetään tyypillisesti epilepsiaan ja vapinan vähentämiseen Parkinsonin tautia sairastavilla potilailla, mutta uudet tutkimukset osoittavat, että hermostimulaatio voi olla hyödyllinen tapa masennuksen, pakko-oireisten häiriöiden hoitoon ja yli kolmasosa potilaista, joilla on krooninen vaikeasti hoidettava masennukseen, ahdistukseen ja opioidiriippuvuuteen liittyvä kipu.

Robinson lisäsi, että pienoiskoossa tehdyn tutkimuksen johtava kirjailija ja jatko-opiskelija Amanda Singer on merkittävä, koska se avaa oven hermostimulaatioterapialle käyttämättä ulkoista tai taikinan tarjoamaa voimaa - ja erityisesti ilman suuria leikkauksia. Kirurgit pystyivät asentamaan riisinjyvän kokoisen laitteen melkein mihin tahansa kehoon minimaalisesti invasiivisella toimenpiteellä, joka muistuttaa stenttien asettamista tukkeutuneisiin valtimoihin.

Jatko-opiskelija ratkaisee langattoman virran ongelman

Singer ratkaisi langattoman tehon ongelman sijoittamalla kahden erilaisen materiaalin kerrokset yhteen kalvoon. Ensimmäinen kerros oli raudan, piin, hiilen ja boorin magnetostriktiivinen kalvo - ja värisee molekyylitasolla, kun se asetetaan magneettikenttään. Toinen kerros on pietsosähköinen kide, joka muuntaa mekaanisen rasituksen suoraan sähköiseksi jännitteeksi.

"Magneettikenttä synnyttää stressiä magnetostriktiivisessä materiaalissa", Singer sanoi. "Se ei tee materiaalista näkyvästi suurempaa ja pienempää, mutta se tuottaa akustisia aaltoja, ja jotkut niistä ovat resonanssitaajuudella, joka luo tietyn käyttämämme moodin, jota kutsutaan akustiseksi resonanssimoodiksi."

Kun Elon Muskin Neuralink-työ pyrkii parantamaan aivotoimintaa kroonisissa neurologisissa sairauksissa, tämä uusin Rice-yliopiston tutkimus antaa meille vilauksen tulevaisuuteen, jossa neuroinsinööri voi stimuloida aivoja ilman virtalähdettä - lukuun ottamatta lähellä olevaa magneettikenttää.


Katso video: Computational Thinking - Computer Science for Business Leaders 2016 (Tammikuu 2023).