你能想象嗎?在未來,只需要輕輕一針,就能在腦內植入電極,外加一些醫療手段的協助,就能為神經系統疾病患者解決困擾生活的病癥。
這個看似遙遠的設想,可能離成功又進了一步。在最近發表的《科學》期刊上,科學家們成功實現了在生物體的腦袋中植入電極,讓人們再一次看到了科技改變生活的希望!
如何實現在腦中植入電極?
那么,科學家們是怎么實現在生物體內定位安裝導電電極的呢?
科學家們配制了一種多組分的混合物凝膠,混合物中均為無毒的成分。當混合物凝膠注射入體內后,體內神經組織周圍的內源酶會催化混合物中的前體發生一系列氧化聚合交聯反應,生成離子-電子混合導電聚合物,最終形成在生物體內長期穩定的均勻軟電極。
科學家將這種凝膠注入到斑馬魚的腦袋、尾鰭、心臟和水蛭神經組織的周圍,發現在生物體內,凝膠接觸到身體中的天然分子后,自身結構的改變造成在體內產生導電性。這種電極不會對生物體的組織產生傷害,也不會引起機體的免疫排斥反應。
簡單地說,就是科學家們研究出了一種既對生物體無害,生物體也不排斥的凝膠。這種凝膠進入生物體內之后,可以通過結構的改變產生導電性。
該方法成功將導電材料定位到了生物體內特定的神經組織周圍,為神經刺激創造了適合的交互界面。隨著科學技術的進一步發展,在生物體內創造出集成電子電路是完全可能的!
在身體中還能植入哪些“高科技”
除了在神經附近植入電極,人體內還有其他能夠植入的“高科技”,為有需要的人群們帶來福音。
神經植入物
為了緩解神經功能性障礙為人體帶來的不便,美國國防部和美國國立衛生研究院投入了大量的資金進行神經植入物的研究。
神經植入物是一種可以與人體內的神經元相互作用,感應神經元的特殊裝置。當我們發生思考或記憶等行為時,我們大腦內的神經元便會被激活,發射出可以被植入記錄的脈沖電波。
因此,植入的裝置可以很好地記錄腦內神經的具體活動。基于此,便可實現對于神經系統的外界操控。通過此技術,可以實現記憶的改善,減少腦部神經功能障礙等。
人工心臟
心臟是保證人活著的動力,心臟一旦病變,會直接影響人的生存。幸好有磁懸浮人工心臟,為更多心臟病患者帶來了希望。
人工心臟類似于戴在腰間的擴音器,厚度不到3厘米,直徑也只有5厘米,重量不足半斤,十分便攜。人工心臟的工作原理涉及到永磁鐵和電磁鐵的特性,通過兩者的有效調節,實現血泵體積的降低。此外,研究者成功讓人工心臟與體內血液相容,從而解決了體外排斥及血栓問題。
不過,有一點特別要注意。人工心臟是需要時刻保證有電量的,一旦斷電便會對人生命造成危險,因此要保證日常生活中不能斷電。
結語
現代科學的發展,幫助我們實現了很多看似天馬行空的設想,也幫助苦受病癥折磨的人們看到新的希望。相信隨著科學的進一步發展,植入人體的“高科技”將會具有更穩定、更強大的功能,能夠真正惠及人類,進一步實現科技改變生活。
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