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據國外媒體報道，這一《黑客帝國》中出現的情景還僅僅是一個科幻概念，距離實現尚待時日。不過，在最近一項研究中，豚鼠的內耳被成功地轉化為生物電池，預示著類似技術很可能在人類身上成為現實。豚鼠的內耳結構與人類的非常相似。研究者將電極植入豚鼠的內耳中，成功地為連接電極的無線電發射器提供了電能。整個過程中，豚鼠的聽力未受到大的傷害。這是科學家首次能夠控制哺乳動物體內的電化學能，為在人類內耳中植入醫療傳感器提供了新途徑。 “這項研究將使我們得以發展完全植入人體的電子設備(如帶有無線芯片的內耳傳感器)，而不需要再植入傳統的電池，”麻省理工學院的電子工程師及計算機科學家Anantha Chandrakasan在電子郵件中說，“這個系統將可以維持自身運轉。” 植入的電子設備能夠實時監測內耳的健康，還可指示其附近幾毫米之內的人體組織如頸動脈、面部神經和大腦顳葉的情況。Chandrakasan的合作者，哈佛大學的聽覺外科醫生斯坦科維奇(Konstantina Stankovic)稱，未來的感受器還可用于檢測兒童的聽力障礙，或者為士兵以及有聽力減弱風險的工人提供幫助。 在此之前，一些動物如蟑螂、蝸牛和蛤類等已經在實驗室里成為了活體電池。不過，這次的研究首次揭示了控制哺乳動物體內電化學能的方法，也為在人類身上實現類似構想提供了可能。“內耳電池”的電力來自內耳內淋巴液和外淋巴液的電荷差。這一能量來源相對其他方法如體熱、肌肉運動或顫動等更加穩定。哈佛大學和麻省理工學院的聯合團隊將研究成果發表在11月11日的《自然：生物技術》(Nature Biotechnology)上。 斯坦科維奇說：“內耳特別具有吸引力，因為它是一個非常穩定的能量來源，而且自始至終貫穿人的一生。”不過，由于內耳的電壓，即電荷差太小，以致于開始的時候需要用一個無線電波脈沖來刺激控制線圈的啟動。研究者還需要設計匹配的電子設備，因為內耳電量很小，功率只有幾納瓦特(1納瓦特為1瓦特的十億分之一)，所以需要先累積足夠的電荷之后才能為設備供電。 “因此，要先通過存儲裝置積累電能，然后為需要電量更大的設備供電，”Chandrakasan解釋道，“當信號發射器和傳感器關閉的時候，我們必須能控制電能也完全關閉。” 聯合研究團隊還希望制造出大小更合適的電極，盡可能減少收集電能過程對內耳的損傷。下一步，研究人員計劃將電極和電子設備同時植入豚鼠的耳朵中，而非僅僅植入電極。“我們希望能研制出完整的、包括小型傳感器可的植入設備，”斯坦科維奇說，“最終，我們希望這項技術能應用在人的身上。” -- 新浪科技 |
