科学发展至今，科学家们开发出了多种可植入人体的植入物，比如可植入芯片、可植入支架等，植入人体的设备的用途非常明确，那就是服务于医疗领域。当我们有能力控制植入设备或与之进行通讯后，便可让一系列的服务成为可能，比如对肿瘤生长进行实时追踪或药物投递的定位和控制。

近年来科学家们在可植入设备研究方面取得了巨大进展。据英国《每日邮报》8月3日报道，美国加州大学伯克利分校研究人员开发出一种沙粒大小的植入式传感器，未来可治疗癫痫等多种疾病。研究者已成功地在实验鼠的肌肉和神经中植入神经尘埃，并希望能打造出更小的、可用于植入大脑的传感器。相关研究成果发表在国际顶级期刊《神经元》上。

这听起来似乎像科幻电影，但专家们的确已经研发出一种“神经尘(neural dust)“传感器，可植入身体中。可将它放入大脑，监控内部神经和肌肉，也可放入器官中。神经尘的独特之处在于，其超声波能迅速前进，读出测量值。

加州大学伯克利分校的工程与计算机科学教授米歇尔-马哈比斯(Michel Maharbiz)是本文的主要作者之一，他说，“我认为，长远来看，神经尘埃的前景不仅限于神经和大脑，它将应用于更广泛的领域。过去一直没法实现体内生物遥测，因为我们找不到把特别小的装置植入身体深处的途径。但现在我们可以把沙粒大小的装置植入到神经、器官、胃肠道或肌肉中，并读取相应的数据。”

研究团队正努力研制可与人体兼容的微型传感器，而且这类传感器在至少10年内能够持久运作、性能不会退化。

“美妙之处在于，这类传感器足够小，能够很好地应用在周围神经系统中，例如，可用于控制膀胱或抑制食欲，”大学伯克利分校教授、神经学家兼上述的共同撰写者约瑟-卡梅纳(Jose Carmena)指出，“不过这项技术还未发展到可植入50微米以内目标的阶段，若达到这一阶段，我们就能把传感器植入大脑和中枢神经系统。一旦它通过临床验证，神经尘埃将替代电极丝。如果能够攻克植入大脑的问题，我们的研究就圆满了。”

目前，大多数植入大脑以控制假肢的电极需与穿过头骨孔洞的电极丝相连接，这类电极丝只能工作数年。利用尺寸更小的神经尘埃可允许无线传感器被永久地安置并密闭在头骨中，减少了电极丝可能引发的感染和不必要的操作。

“神经尘埃项目的最初目标是推动下一代脑机接口，使之成为可行的临床技术，”神经科学研究生瑞恩-尼利(Ryan Neely)在一份新闻稿中表示，“如果一名下身瘫痪者希望控制电脑或机械臂，我们只需把这类电极植入大脑中，基本上它将持续工作一辈子。”

有时候科学如同魔法一般让人惊叹不已。但研究者还有更多的工作要做。人体试验仍未启动，研究团队目前正在研制供实验鼠使用的小型背负式装备，装备中将装有超声波收发器，用以记录来自植入神经尘埃的数据。

目前，研究团队正致力于进一步缩小神经尘传感器，寻找更加兼容的材料，提高表面收发器接收和传送超声波的性能。未来的计划还包括开发能够检测含氧和激素水平等非电子信号的神经尘埃。

文章链接： 

Dongjin Seo, et al, "Wireless Recording in the Peripheral Nervous System with Ultrasonic Neural Dust,"Neuron, Volume 91, Issue 3, p529–539, 3 August 2016

新闻链接：

Sprinkling of neural dust opens door to electroceuticals

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