一种新型的超声波植入物取代了电池，将彻底改变我们对生物电子学的处理方式。在《先进材料》杂志上，韩国成均馆大学的金永俊博士和他的同事们描述了他们在可植入式生物电子学方面的方法，它是半永久性、能源高效和紧凑的三角关系，在今天的技术条件下很难实现。
关于生物电子设备最常见的两个问题是“它是如何供电的？”和“它是否用户友好？”。
在大多数生物电子学设备中，电池是典型的电源，需要用户携带一个连接到系统的包或袋子，增加了整个系统的重量和用户的疲劳感。
这些设备大多用于日常使用，并且许多是半永久性植入的，意味着没有医疗帮助是无法完全拆除的。根据生物电子设备的预期应用，它们可以小巧或大型化，既要舒适又要功能齐全。
在植入物的情况下，设备通常连接到胸部的某个地方，连接到电池。尽管是无创的，但长时间使用几个月或几年后可能变得麻烦。
金永俊博士和他的同事们采用了一种不同的电池供电设计方法，选择了超声波技术。我们通常认为超声波是成像技术，常用于孕妇或内部受伤的人。然而，金永俊博士和他的同事们以不同的方式使用超声波：它们传输低电流电能。
当两种材料极化不同时，从一种材料向另一种材料的电子转移称为摩擦电。超声波探头具有负电荷，而植入物具有正电荷。当超声波探头接近时，无线能量传输发生。
金永俊博士及其同事将植入物称为摩擦电纳米发电机，可通过低电流电能直接刺激神经。它不是从电池组中获取电力，而是通过植入物的经皮部分传递低电流电能的封闭超声波装置。
这种类型的系统通常用于器官疗法，刺激衰竭器官以改善其功能。例如，金永俊博士及其同事将摩擦电系统植入活体大鼠模型的过度活跃的膀胱中以测试他们的设备。
他们观察到，与大小和位置相似的不活跃对照植入物相比，这种设备降低了小便的频率，提高了膀胱容量，而不对健康膀胱功能产生负面影响。
尽管该系统尚未在人类中应用，但这些研究对于该技术的发展至关重要。超声波与电池相比有几个明显的优势。超声波可以穿透金属等材料，减小了设备的大小，并减少了患者的不适。此外，减少对电池的需求可实现更节能和环保的设备。最后，超声波的低电流对身体和神经的危害要小得多，比其他设计中使用更高电流系统更安全可靠。
然而，我觉得更令人着迷的是摩擦电能传输的概念本身。在大多数人体工程学的生物电子设计中，电源供应是一个限制。由于摩擦电，不再需要基于电池的设计。
缺点是每次激活植入物都需要使用超声波探头。这限制了该系统在日常情况下的当前应用。然而，随着便携式超声波设备的进一步发展，它们也可能扩大基于摩擦电的设计的应用范围。然而，这个想法和设计本身就是非凡的。
我不会惊讶地看到类似的技术在未来几个月和几年内在再生医学的更多领域得到广泛应用，如假肢、胰岛素输送、身体康复等。我热切期待这样的进展。
了解更多信息，请访问www.williamhaseltine.com。
常见问题
1. 这种新型超声波植入物如何工作？
这种超声波植入物利用摩擦电技术将低电流电能传输到植入物中，从而刺激神经以改善器官功能。
2. 与传统电池供电的生物电子设备相比，超声波植入物有哪些优势？
超声波可以穿透金属等材料，减小了设备的大小和患者的不适感。同时，减少对电池的需求还使设备更节能环保。此外，超声波的低电流对身体和神经的危害要小得多。
3. 这种超声波植入物已经在人类中应用了吗？
目前，这种超声波植入物尚未在人类中应用，但在动物模型中的研究表明其可行性和效果。
4. 超声波植入物是否适用于所有类型的生物电子设备？
目前，超声波植入物的应用受到超声波探头的限制，需要每次激活时使用。随着便携式超声波设备的进一步发展，可能会扩大其适用范围。
5. 这种技术是否在其他领域中得到了应用？
虽然该技术尚未在其他领域得到广泛应用，但由于其创新性和可行性，人们可以期待在更多领域中看到类似技术的应用。
The source of the article is from the blog hashtagsroom.com