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科技行业股票趋势分析:掌控我们身体的“神经灰尘”

无线感应 神经交互 超声 神经灰尘 生物电子医学     王勇   |  2017-01-09阅读次数(315)内幕揭秘

亲爱的读者:


上次咱们说到,可穿戴智能设备在你我身边最多的应用就是健身计步。


这就好像是一种无处不在的“运动追踪器”,时刻记录你的运动信息,刷新你的成就感。


甚至我妻子都买了一个手环,每天乐此不疲的在朋友圈里和那些闺蜜们比赛,比网游还要上瘾。


监测步数、心率、睡眠质量、个人指标,是不是觉得倍儿有科技感,特别有面子?


不过这种手环跟位于加州伯克利的工程师们正在研究的技术相比简直弱爆了。他们要做的,是把“灰尘”植入你我的体内,更“深入”的了解你我的身体。


大脑与“灰尘”的亲密接触


米歇尔·马哈比斯,乔斯·卡梅纳,以及他们的同事们正在研制一种只有灰尘颗粒大小的无线感应设备,这种设备能够植入大脑、肌肉、肠道中,提供实时监测。


好吧,我姑且叫它“神经灰尘”。


这项研究成果发布于2016年8月3日神经元杂志上。这项技术超越了如今“可穿戴”的范畴,而是直接“植入”体内


以往,我们一提到病房,脑子里浮现的就是各种仪器和电线,测心电图、测血压、供氧、等等。这种有线设备很容易老化,不适合长期使用。而目前市面上的植入式电子设备寿命只有一到两年,还得用头骨开洞的方式与电线相连。


这就是所谓的“脑洞大开”么?细思极恐。


不过,有了这项先进技术,我们终于可以摆脱那些烦人的电线了!


没有了电线,感应器可以密封在体内,没有了感染或者类似电极移位的风险。


此外,这种无限感应设备寿命很长,用个百年不是问题。试问,我们中有几个人能够活过100岁呢?所以这基本意味着永久有效。


更酷的是,这个团队基于超声波原理,对这种超级移动技术进行了革命性改进,解决了与其它新兴无线技术相关的可扩展性问题。


在他们的研究报告中,伯克利电气工程与计算机科学副教授马哈比斯说,超声技术的运用,使得微小的植入物可以记录和传递神经数据他们将这种技术总结为:利用超声波原理、通过神经灰尘设备、对周边神经系统进行无线记录的声波神经交互系统


万能的小不点儿


听起来很复杂,容我解释一下。


现今与神经及肌肉组织等的交互方式还主要是通过有线设备完成的,这对于设备的长期使用来说是一种阻碍。而目前的无线交互技术还不足以用来测量小直径的神经元。此外,传统的以电极为基础的技术缺乏记录高空间分辨率神经的能力,或独立记录神经束内的许多离散位点。


简单的说,就是目前的技术在寿命、便利性、感应深度、精度和清晰度方面都有缺陷。


生物电子医学的目的就是找到破译和调节电生理活性的方法,使得靶器官的治疗效力最大化。而神经灰尘在生物电子医学领域来说是一项重要创举。


这是一种无线、可扩展的超声波背向散射系统,解决了以往的很多技术缺陷:


1. 它的体积很小。


马哈比斯和他的团队在小白鼠身上测试的第一代感应器只有3㎜长,横截面为1*1㎜2。而下一代的传感器将可以做得像一颗沙砾那样大。研究人员估计,他们可以将传感器缩小到一个边长约50微米的立方体,约为人类头发宽度的一半。在这种尺寸下,传感器可以被放置在几个神经轴突旁边,并不断记录他们的电活动。


2. 这个设备很好的解决了无线供能的问题。


压电晶体将超声波振动转化为电能,用来驱动与神经或肌肉纤维接触的微小晶体板。也就是说,神经灰尘可以将超声波转化成电能来为自己供电,可以密封在身体内部,从而避免了与外界的直接接触,其使用寿命也大大延长。


3. 清晰度大大提高。


通过对动物临床的实验表明,超声波可以向植入体内的毫米级追踪设备传输动力;同样也可以利用背向散射原理进行被动的、无需电池的交互,实现高保真肌电图(EMG)和电神经图(ENG)的传输


4. 感应深度进一步提升。


过去,植入人体遥控设备是不可能的,因为那时候还无法将设备做的如此小、将设备埋到人体如此深的地方。不过如今,我们可以经由这种新科技将感应设备贴近神经、器官、肠道或者肌肉附近来读取信息。


虽然目前,该技术还没有达到50微米的目标,但传感器已经足够小,可用于外围神经系统例如,帮助膀胱控制或抑制食欲。


马哈比斯说,神经灰尘的长期前景不仅限于神经和大脑,应用面更广。这种声波神经交互系统在生物电子学疗法中未来的巨大潜力。除了监控身体、肌肉、甚至神经元的状况以外,这种科技未来还可以用于控制假肢,或者被用作电子药丸来治疗癫痫、增强免疫系统、或者缓解炎症。


很快,一个截瘫患者能够通过植入大脑中的一个简单易用、永久有效的电极设备控制机械手臂。


可以预见,在不久的将来,这种生物电子医学将在传统的医疗领域大放异彩,我们每个人身体内部都有机会植入这种“灰尘”。作为投资者的我们,应当随时关注并且预见到这类机遇,并且仔细分析,寻找最好的投资机会。


祝投资愉快。


王勇

第三石投资分析中心



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无线感应 神经交互 超声 神经灰尘 生物电子医学

王勇

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