StimDust – нейронный медицинский стимулятор

StimDust – нейронный медицинский стимулятор

Научными сотрудниками Калифорнийского университета Беркли ещё в 2016 году демонстрировались первые ультразвуковые нейронные вживляемые датчики. Это событие ещё на шаг приблизило день, когда устройства, подобные «Fitbit», будут способны контролировать внутренние органы, мышцы и нервы в реальном времени. Теперь инженеры Беркли усовершенствовали нейронную технику до более эффективного малоразмерного беспроводного стимулятора нервов.

Что представляет собой «StimDust»?

Устройство под названием «StimDust», предназначенное для стимулирования нейронными частицами, является более сложной электроникой, значительно расширяющей диапазон применений нейронных частиц.

Аппарат «StimDust» вживляется внутрь организма посредством минимально инвазивных процедур и служит для мониторинга, а также для лечения заболеваний в режиме реального времени.

Ориентированный на пациента, датчик «StimDust» имеет в объёме всего 6,5 кубических миллиметра и питается через беспроводную систему ультразвука. Основное предназначение датчика — использование для стимуляции нервной системы с эффективностью не менее 82%.

«StimDust» — это самый маленький стимулятор заглубленных тканей, способный стимулировать почти все основные терапевтические цели периферической нервной системы.

Что могут дать разработки в области нейронных частиц?

Создание нейронных частиц в Беркли — это широкие возможности организации беспроводной коммутации с мозговой и периферической нервной системой. Связь осуществляется через крошечные имплантируемые устройства, питаемые ультразвуком.

Многие исследователи во всём мире отныне смогут применять платформу нейронных частиц для создания устройств с функцией заряда через беспроводную систему ультразвука.

Эффективный стимулятор – наглядный пример, демонстрирующий как записывать, передавать и получать данные. Действует «StimDust» на базе специального интегрального чипа. Микропроцессор передаёт ультразвуковой заряд нерву безопасным эффективным способом. Процесс полностью контролируется.

По оценкам специалистов, «StimDust» примерно на порядок меньше любого из существующих активных устройств, наделённых аналогичными возможностями. Компоненты «StimDust» заключены внутри пьезокристалла, содержащего:

  • антенну системы,
  • интегральную схему,
  • один накопительный конденсатор.

Датчик-имплант имеет электроды в донной части. Через электроды налаживается контакт с нервом через специальную манжету, которая обертывается вокруг объекта.

Для работы с устройством разработан протокол беспроводной связи, используемый под общие функции или программирование. Общая масса датчика составляет 10 мг.

Тестирование вживляемых нейронных датчиков

Как водится, тестирование «StimDust» импланта выполняли на живом грызуне. Манжету цепляли вокруг седалищного нерва и таким способом контролировали движение задней ноги.

Целью теста являлась фиксация активности стимуляции, а также измерение силы мышцы задней ноги грызуна. Исследователи постепенно увеличивали стимуляцию с последующим контролем реакции мышц задней ноги зверька. Так удалось точно вычислить массу стимулов для желаемого набора мышц.

Одно из основных видений исследователей: создание высокоэффективных двунаправленных интерфейсов с нервной системой и связей, которые действительно понимают сигналы болезни. Если получится, откроются невероятные возможности для современного и будущего здравоохранения.


Источник для материала: Университет Беркли


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *