醫(yī)療觀察:看微型芯片如何為助聽(tīng)器供電?
全球每年都有成千上萬(wàn)有著嚴(yán)重聽(tīng)力困難的患者需要依靠外部助聽(tīng)器或是耳內(nèi)植入設(shè)備來(lái)聽(tīng)取外界的聲音。耳蝸植入設(shè)備經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展雖取得了一些成功,但這種設(shè)備仍舊要靠電池運(yùn)行,非常麻煩。不過(guò)這個(gè)問(wèn)題或許即將被解決:麻省理工學(xué)院(MIT)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了一種只需要微弱電壓就能運(yùn)行的微型芯片,可從通過(guò)耳朵獲得電量驅(qū)動(dòng)助聽(tīng)設(shè)備。
人耳的耳蝸內(nèi)部有著類(lèi)似電池的構(gòu)造,是一個(gè)帶有正負(fù)離子的天然活體電池,可以產(chǎn)生微弱的電壓。盡管醫(yī)學(xué)界早在60年前就已經(jīng)肯定了這一事實(shí),但至今還沒(méi)有人嘗試用它進(jìn)行供電。MIT研究人員則希望利用這個(gè)電壓為他們開(kāi)發(fā)的微型芯片供電,從而驅(qū)動(dòng)耳內(nèi)助聽(tīng)設(shè)備正常運(yùn)行。
據(jù)悉,研究人員為該芯片配備了幾個(gè)低電電阻和一個(gè)低功率無(wú)線電發(fā)射器。它只需從那股耳內(nèi)電流中提取一小部分能量,且不會(huì)對(duì)聽(tīng)覺(jué)產(chǎn)生干擾。目前,他們已經(jīng)在與人耳內(nèi)部結(jié)構(gòu)類(lèi)似的豚鼠的耳朵里植入了這個(gè)微型電子芯片進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果很成功:該芯片在豚鼠耳內(nèi)連續(xù)正常運(yùn)行了5個(gè)小時(shí),而外部接收器接收到的數(shù)據(jù)也顯示豚鼠的聽(tīng)力沒(méi)有受到芯片的影響。
目前這項(xiàng)研究成果還不夠成熟。研究人員擔(dān)心芯片在人耳內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能損害內(nèi)部結(jié)構(gòu),因此他們還需要對(duì)芯片進(jìn)行更多試驗(yàn)和改善。在未來(lái)的生化領(lǐng)域,這項(xiàng)技術(shù)將十分有前景,說(shuō)不準(zhǔn)將來(lái)人體的每一個(gè)細(xì)胞都將成為獨(dú)立的發(fā)電設(shè)備。