KAIST升級LED光敏調節腦植入裝置 可無線充電並與手機交互

韓國科學技術高等研究院(KAIST)的一支團隊,已經在去年研究的基礎上,打造出了一款「即插即用」式的大腦植入物。其特點是能夠通過厚度與頭發絲相當的探針(直達目標神經元)、以及微小的 LED 發光器件,來改變那些光敏性腦細胞的行為。展望未來,這項醫療植入物技術或有助於調節大腦活動,進而改善帕金森氏症或抑鬱症患者的症狀。

KAIST升級LED光敏調節腦植入裝置 可無線充電並與手機交互

(圖自:KAIST

這套裝置還可通過藍牙芯片與智能機 App 進行無線交互(比如套用可量身定製的模式編程),不過在走向實際臨床應用之前,科學家們顯然還有很長一段路要走。

最新的進展是,KAIST 團隊已經將無線能量收集器和線圈天線結合到了一起,能夠捕獲穿透皮膚的無害脈沖(交變磁場),從而實現為小型植入物的電池進行充電的目的。

KAIST升級LED光敏調節腦植入裝置 可無線充電並與手機交互

配圖 – 1:系統設計與工作原理

研究負責人 Jae-Woong Jeong 教授稱,得益於此,患者無需經歷痛苦的手術,便可為即將耗盡的植入物電池補充能量。對於需要長期調節神經行為的慢性患者來說,這顯然是一個福音。

此外 KAIST 研究團隊相信,基本相同的技術也可應用於其它類型的植入物,比如深腦刺激、以及心髒和胃腸起搏器,以減輕慢性病患者的長期使用負擔。

KAIST升級LED光敏調節腦植入裝置 可無線充電並與手機交互

配圖 – 5:人腦植入裝置與無線交互系統的概念演示

早些時候,研究人員已經在注射了可卡因的小鼠身上進行進行了實驗,證實了腦植入物可移植由可卡因誘發的某些行為。隨着研究的深入,這項技術或可用於更多神經疾病的治療。

有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《自然通訊》(Nature Communications)期刊上。

原標題為《Soft subdermal implant capable of wireless battery charging and programmable controls for applications in optogenetics》。

來源:cnBeta