Innovasie

Ingenieurs vind magnetiese aangedrewe neurale stimulator uit

Ingenieurs vind magnetiese aangedrewe neurale stimulator uit


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.

'N Span neuro-ingenieurs aan die Rice-universiteit het 'n klein chirurgiese inplantaat geskep wat die senuweestelsel en die brein elektries kan stimuleer sonder om 'n bedrade kragbron of battery te benodig, volgens 'n studie wat onlangs in die tydskrif gepubliseer is. Neuron.

VERWANTE: NUWE BIONIESE OOG KON SIG VIR MILJOENE HERSTEL

Neurale stimulator wat magneties aangedryf word

Die neurale stimulator genereer krag uit magnetiese energie en ongeveer die grootte van 'n ryskorrel, en is die eerste neuro-stimulator wat magneties aangedryf word en kan funksioneer by hoëfrekwensie-seine - soos klinies goedgekeurde, battery-aangedrewe inplantate wat gewoonlik as 'n behandeling gebruik word. vir epilepsie, chroniese pyn, Parkinson se siekte en ander toestande, volgens 'n blogpos op die Rice University-webwerf.

Die belangrikste bestanddeel van die inplantaat is 'n dun strook "magneto-elektriese" materiaal wat magnetiese energie direk in 'n elektriese spanning omskakel. Hierdie nuwe metode vermy algemene slaggate van die gebruik van radiogolwe, lig, ultraklank en selfs magnetiese spoele - wat al voorheen as moontlike kragbronne vir klein draadlose inplantate voorgestel is - wat elk aan interferensie met lewende weefsel ly, of selfs gevaarlike hoeveelhede produseer. van hitte in die liggaam.

Bewys van die konsep vir neurale stimulator sonder batterye

Om die lewensvatbaarheid van magnetiese elektriese tegnologie te bewys, het navorsers die inplantings in knaagdiere getoets wat heeltemal wakker was en vry rond in hul geslote ruimtes kon dwaal.

"Die demonstrasie van 'n bewys van beginsel is regtig belangrik, want dit is 'n groot tegnologiese sprong om van 'n werkbankdemonstrasie te gaan na iets wat eintlik nuttig kan wees om mense te behandel," het Jacob Robinson, 'n ooreenstemmende skrywer van die studie en lid van die Rice Neuroengineering Initiative. "Ons resultate dui daarop dat die gebruik van magnetiese elektriese materiale vir draadlose kraglewering meer as 'n nuwe idee is. Hierdie materiaal is uitstekende kandidate vir kliniese, draadlose bio-elektronika."

Toekomstige toepassings van klein neurale stimulante

Klein brein- en senuweestelselstimulante kan toepaslik wees in 'n wye spektrum toekomstige tegnologie. Inplantate wat op batterye aangedryf word, word gewoonlik gebruik vir die vermindering van epilepsie en bewing by pasiënte wat aan die siekte van Parkinson ly, maar nuwe navorsing toon dat neurale stimulasie 'n nuttige manier kan wees om depressie, obsessief-kompulsiewe siektes te behandel, en meer as 'n derde van die pasiënte wat aan chroniese onbehandelbare probleme ly. pyn wat verband hou met depressie, angs en opioïedverslawing.

Robinson het bygevoeg dat die hoofskrywer en afgestudeerde student van die miniaturiseringsstudie Amanda Singer van groot belang is omdat dit die deur oopmaak vir neurale stimulasie-terapie sonder die gebruik van eksterne of beslagkrag - en veral sonder die noodsaaklikheid van 'n groot operasie. Chirurge kan 'n toestel van die grootte van 'n ryskorrel bykans oral in die liggaam installeer met 'n minimaal-indringende prosedure, soortgelyk aan die een wat gebruik word om stente in geblokkeerde are te plaas.

Gegradueerde student los draadlose kragprobleem op

Singer het die draadlose kragprobleem opgelos deur lae van twee verskillende materiale saam in een film te plaas. Die eerste laag was 'n magnetostriktiewe foelie van yster, silikon, koolstof en boor - en vibreer op 'n molekulêre vlak wanneer dit binne 'n magneetveld geplaas word. Die tweede laag is 'n piëzo-elektriese kristal wat meganiese spanning direk in elektriese spanning omskakel.

"Die magnetiese veld genereer spanning in die magnetostriktiewe materiaal," het Singer gesê. "Dit maak nie dat die materiaal sigbaar groter en kleiner word nie, maar dit genereer akoestiese golwe en sommige daarvan het 'n resonansiefrekwensie wat 'n spesifieke modus skep wat ons 'n akoestiese resonansiemodus noem. '

Terwyl vooruitgang soos Elon Musk se Neuralink werk om breinfunksie by pasiënte met chroniese neurologiese siektes te verhoog, gee hierdie jongste navorsing van die Rice-universiteit ons 'n blik op 'n toekoms waarin neuro-ingenieurswese 'n brein kan stimuleer sonder kragbron - behalwe 'n nabygeleë magnetiese veld.


Kyk die video: Elektromagnetische inductie vwo (Oktober 2022).