2013年5月份，生物電子領(lǐng)域的科學(xué)家們在Advanced Materials發(fā)表一篇關(guān)于可溶解無線控制儲能電路的最新成果－主題是微型設(shè)備在完成治療的任務(wù)后自動溶解，目前此技術(shù)已進行到小白鼠實驗階段，未來可能的應(yīng)用則包括刺激神經(jīng)和骨骼生長、協(xié)助傷口愈合、遞送藥物與抗生素。
試著想像，一塊極微小的無線電路進入人體后，藉由外在的控制達到它的目的地，并開始釋放熱量消滅周圍的細菌，這樣的“熱療法”或許就是對付具抗藥性的病菌的最佳方法，在完成滅菌使命后，這個微型設(shè)備將會自行溶解，并經(jīng)由人體的循環(huán)機制將它排出。伊利諾伊大學(xué)的機械工程師John Rogers表示，這些微型設(shè)備往往只負責(zé)一個階段性的任務(wù)，因此在任務(wù)完成之后，能自行溶解是最佳狀態(tài)。
圖 可在生物體內(nèi)溶解的電子系統(tǒng)對醫(yī)療將產(chǎn)生重要意義
2012年John Rogers曾發(fā)表水溶性矽材料電路的研究成果；2013年他與團隊開發(fā)出可植入大腦的微型led。最新的成果是，將無線控制電路固定在超薄的絲綢基質(zhì)上，它能回應(yīng)不同的頻率信號，電容、電感和電阻元件等部分采用水溶性的生物材料制成，并將奈米矽薄膜作為半導(dǎo)體；再以鎂、二氧化矽或氧化鎂作為絕緣部分。
而在整個無線控制電路中扮演重要角色的天線，則是由鑲在絲綢表面的鎂制成，功能是接收無線信號，并轉(zhuǎn)化為電能來驅(qū)動電路。為了驗證電路的運作方式，John與同事將鎂制天線與裝置LED的微型電路結(jié)合在一起，在距離6英尺遠的地方設(shè)定好無線發(fā)射器，微型裝置很成功地將15%的無線信號能量轉(zhuǎn)化為電力，讓LED燈閃爍，接著該電路被放置于去離子水中，也順利溶解完畢。
經(jīng)實驗，一根500奈米、非常細致的鎂制天線，在常溫的去離子水中只要2個小時即完全溶解；假如是比這大上六倍的鎂制天線，溶解也僅需要幾天時間。John Rogers工作團隊使用紅外線相機來觀察植入皮下組織的微型設(shè)備是否正常運作；也觀察到運作環(huán)境周圍的皮膚會略微升高攝氏幾度，不過目前的實驗階段尚未發(fā)現(xiàn)這種設(shè)備會引發(fā)炎癥、纖維化病變或是其他的副作用。
Carnegie Mellon大學(xué)的Christopher BetTInger教授提到，可在生物體內(nèi)溶解的電子系統(tǒng)對醫(yī)療將產(chǎn)生重要意義，而將無線電波作為能量的來源，就表示當設(shè)備植入得越深，所需要的天線尺寸就要越大。他認為能量的供給將會是生物溶解電子所面臨的主要問題。此外，學(xué)界也需要明確界定，這樣的工具究竟對哪一些疾病能發(fā)揮比傳統(tǒng)療法更大的優(yōu)勢。
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