美研發能接受神經脈衝的傳感器
發布時間:2010-10-25 來源:科技日報
傳感器的產品特性:
- 能接收神經脈衝等光學信號
- 大小縮小到50微米
- 建立在聚合物球殼上
- 具有生物相容性
傳感器的應用範圍:
- 改進人體神經係統與義肢之間連接
meiguokexuejiayanfachuyizhongnengjieshoushenjingmaichongdengguangxuexinhaodechuanganqi,kejinyibugaijinrentishenjingxitongyuyizhizhijiandelianjie,shitongguodanaoshenjingzhijiekongzhiyizhidemengxiangchaoxianshimaijinleyidabu。weilai,tongguogaichuanganqi,danaonenggouzhijiekongzhiyizhideyundong,beizhiruzheyeketongguoyizhiganshoudaoyaliheredu。
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目前,義肢中的神經接口都是電子的,其中的金屬零件可能會被身體排斥。而美國南衛理公會大學的馬克·克裏斯滕森和同事正在研發一些可以捕捉神經信號的光學傳感器。他們使用的材料——光纖和聚合物與金屬相比,不僅不太可能誘發身體的免疫反應,而且也不會被腐蝕。
這種傳感器建立在一個聚合物的球殼上,這些球殼同一束光纖偶聯在一起,光纖將發送一束光,經過球殼內部。光在這些球殼內“旅行”的方式被稱為“回音壁模式”,其靈感源於英國倫敦聖保羅大教堂的回音壁。在聖保羅大教堂,聲音可以通過凹形牆壁的不斷反射而持續傳播,因此傳播得更遠。
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該(gai)傳(chuan)感(gan)器(qi)工(gong)程(cheng)樣(yang)品(pin)在(zai)使(shi)用(yong)前(qian),研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)還(hai)需(xu)要(yao)將(jiang)神(shen)經(jing)連(lian)接(jie)具(ju)體(ti)地(di)繪(hui)製(zhi)出(chu)來(lai)。例(li)如(ru),要(yao)求(qiu)病(bing)人(ren)試(shi)著(zhe)舉(ju)起(qi)他(ta)殘(can)缺(que)的(de)手(shou)臂(bi),以(yi)便(bian)將(jiang)相(xiang)關(guan)的(de)神(shen)經(jing)連(lian)接(jie)到(dao)義(yi)肢(zhi)上(shang)。
克裏斯滕森表示,總有一天,這些傳感器和光纖可以像“跳線”一樣,形成從大腦直到腿部的神經回路,繞開受損的身體組織,最終讓脊髓受損患者重新恢複運動能力和知覺。
不過,也有專家認為,這種傳感器所使用的材料雖然都具有很大的生物相容性,但它們是否能夠完全避免人體的排異反應依然存疑。
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