[科普中國]-植入設(shè)備：掀起你的皮膚來

“植入設(shè)備”，聽上去似乎高大上，其實(shí)很常見，比如心臟起搏器、人工耳蝸等?，F(xiàn)在，科學(xué)家們的目光已開始從這些專注實(shí)用性的設(shè)備身上向酷炫科技轉(zhuǎn)移，如電子紋身、記憶芯片等。就像整容手術(shù)的流行是一個道理：手術(shù)出現(xiàn)最初是為了拯救生命，但是伴隨文明的發(fā)展，已開始轉(zhuǎn)向迎合審美與“面子”。如今，可穿戴設(shè)備熱潮未散，可植入設(shè)備已洶涌來襲。顯然，植入大軍已與可穿戴設(shè)備齊頭并肩，正成為科技弄潮兒的新寵。追逐新潮 面子大于實(shí)際現(xiàn)在，許多新型植入設(shè)備追逐酷炫，其新潮性遠(yuǎn)大于實(shí)用性。例如，電子工程師布萊恩·麥考伊設(shè)計(jì)出了首款植入式指南針。這款名為“左撇子”的指南針，其工作原理是：將一個微型指南針封入一塊硅套內(nèi)，接著套上一個圓形的鈦外殼，隨后將其植入皮膚下。它有一個超薄的細(xì)須露在外面，當(dāng)用戶面朝北方時，這一細(xì)須會被激活，輕微地刺激皮膚。如此，探索客們使用這一款嵌入體內(nèi)的引導(dǎo)系統(tǒng)，就可以在森林里暢通無阻，再也不用擔(dān)心迷路了。設(shè)計(jì)者麥考伊自己是“左撇子”的“吃螃蟹者”，身體力行推動可植入設(shè)備。他正和有關(guān)專家攜手合作，希望能將風(fēng)險降至最低，然后動手術(shù)將其植入自己的身體內(nèi)。盡管這款產(chǎn)品看上去高科技，但是，當(dāng)我們在森林探險時，除非失去信號，我們都可以用智能手機(jī)指路?！白笃沧印彼坪跆^注重面子問題了。外觀功能均改善 創(chuàng)傷性小更安全設(shè)備精密化 功能多樣化伴隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，新時代的可植入設(shè)備，在技術(shù)設(shè)計(jì)上更加精密，功能更加多樣。其中，整合有微型電路的電子紋身，設(shè)備精密，就有可能成為未來流行的保健監(jiān)視設(shè)備。例如，美國研究人員發(fā)明的一種電子紋身，輕薄柔韌，可以貼在皮膚上或植入體內(nèi)，收集心率、肌肉收縮乃至腦電波的數(shù)據(jù)。另外，保健監(jiān)視設(shè)備中的翹楚美國材料學(xué)家約翰·羅杰斯也研制出“生物郵票”。該設(shè)備由超薄電極、電子元件、傳感器、無線電源和通信系統(tǒng)組成，目前可測量佩戴者心率、皮膚的溫度、緊張度和水化作用的水平。外觀趨于隱形 創(chuàng)傷性更小美國和歐洲的許多醫(yī)院禁止給人們植入類似的設(shè)備，主要原因是技術(shù)發(fā)展不成熟，人們對生物黑客們不信任，有人認(rèn)為植入設(shè)備會讓人不舒服。但是，許多科學(xué)家也承認(rèn)這些生物黑客也是公眾接受人工耳蝸和視網(wǎng)膜植入等新興技術(shù)的推動者。這些轉(zhuǎn)變應(yīng)該歸功于技術(shù)進(jìn)步和發(fā)明者們的身體力行，新型植入設(shè)備的創(chuàng)傷性更小。例如，麻省理工學(xué)院研究人員研制出一種結(jié)合壓電傳感器和聲音轉(zhuǎn)換芯片的新型假耳，采用智能手機(jī)或特殊設(shè)備能在幾分鐘內(nèi)為假耳無線充電，佩戴者外觀與正常人無異。為健康保駕護(hù)航 大腦植入設(shè)備成焦點(diǎn)健保領(lǐng)域是重點(diǎn)可植入設(shè)備若能長足進(jìn)步，在健保領(lǐng)域必可大展拳腳?！盀槿藗兘】当ｑ{護(hù)航”，是可植入設(shè)備發(fā)展的策略重點(diǎn)。美國GlySens公司CEO、生物工程學(xué)家約瑟夫·盧西薩諾說：“我們希望給病人及其家庭提供一種設(shè)備，讓他們感覺不到設(shè)備的存在，但照樣可以得到疾病信息。目前，可植入設(shè)備主要應(yīng)用于監(jiān)測心臟病、糖尿病患者以及高血壓患者的身體情況，監(jiān)測其心率、血糖濃度，提醒其按時服藥等方面。比如，美國天使醫(yī)療系統(tǒng)公司（Angel MedicalSystems）制造的“天使醫(yī)療衛(wèi)士（Angel MedGuardian）”監(jiān)護(hù)設(shè)備，大概有心臟起搏器那么大，就可以監(jiān)測心跳。大腦植入設(shè)備成焦點(diǎn)科學(xué)家認(rèn)為，使用直接插入神經(jīng)系統(tǒng)的電子設(shè)備恢復(fù)或補(bǔ)充大腦功能的神經(jīng)義肢等大腦植入設(shè)備，不僅有望提高腦部深層刺激手術(shù)治療的效果，還有助于醫(yī)生治療更多種類的腦部病變，同時，還將改變我們感知世界、在世界上活動的方式。去年，美國美敦力公司研制出了一種能記錄和操縱大腦活動的新型植入設(shè)備，這種類似心臟起搏器的設(shè)備能將電脈沖傳遞到腦部，從而糾正或阻礙跟腦部病變癥狀相關(guān)的神經(jīng)活動。安全問題受關(guān)注 倫理問題引爭議生物障礙植入設(shè)備，需要通過手術(shù)植入體內(nèi)，安全問題一直備受關(guān)注。目前來看，唯一的選擇便是在顱骨上鑿出小孔，將鉛筆芯一樣細(xì)長的電極插進(jìn)去，讓它們進(jìn)入大腦深處的目的地。但這有可能造成感染，因?yàn)殡娋€是通過皮膚伸進(jìn)去的；也有可能造成腦內(nèi)出血，帶來破壞性的、甚至是致命的后果。病毒風(fēng)險未來隨著植入人體的電子設(shè)備，包括起搏器等醫(yī)療設(shè)備的增多，它們遭到來自其他植入設(shè)備的攻擊的風(fēng)險也越來越大。當(dāng)植入設(shè)備發(fā)展到可以存儲并處理數(shù)據(jù)，并相互通訊的時候，病毒就可以像在普通計(jì)算機(jī)之間一樣，在這些植入設(shè)備間傳播開來，甚至可以讓植入設(shè)備完全喪失功能。保護(hù)這些設(shè)備安全的技術(shù)理應(yīng)得到相應(yīng)的發(fā)展。殘留物隱憂植入設(shè)備必須無毒并具有生物相容性，不至于引起免疫反應(yīng)。有科學(xué)家似乎已經(jīng)想到了解決辦法，研制出了可在體內(nèi)降解的植入設(shè)備。倫理爭議美國國防部高級研究計(jì)劃局正在努力實(shí)現(xiàn)一個為期四年的計(jì)劃，研發(fā)一種先進(jìn)的可植入大腦的記憶激發(fā)裝置，用于幫助戰(zhàn)傷軍人改善記憶。這項(xiàng)研究已經(jīng)引發(fā)了倫理問題，即：人的思維是否能以治療戰(zhàn)爭創(chuàng)傷，或以延緩大腦老化的名義進(jìn)行操縱?設(shè)備精密小型化 無線充電輻射小未來的可植入設(shè)備會更加精良，它們可以從人體關(guān)鍵部位或血液中，以無線方式向體外接收設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。未來，一些植入性監(jiān)測設(shè)備可以發(fā)揮更重要的作用，不僅是治療已有疾病，還能防患于未然，對身體相關(guān)部位的運(yùn)行情況進(jìn)行干預(yù)。無線傳感器更精密比如，能在黑暗中看見東西的視網(wǎng)膜芯片，讓你在不管有多么嘈雜的餐館中都能聽到任何對話的新一代人工耳蝸，讓你分毫不差地回憶起所讀過的一切的存儲芯片等等。無線充電 輻射小更安全斯坦福大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種米粒大小的電子芯片（心臟起搏器），可通過外在設(shè)備發(fā)射電磁波進(jìn)行無線充電。這個外在設(shè)備的外觀就像一張信用卡，把它放置在植入芯片皮膚上方就能給芯片充電。而且，一家獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室對他們的設(shè)備進(jìn)行了測試，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的輻射量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人體健康限值。膽大的人，愿意讓自己享受植入設(shè)備的好處、愿意承擔(dān)與之相伴的風(fēng)險，他們將在爭奪就業(yè)和生活伴侶的日常競爭中、在科學(xué)領(lǐng)域、在運(yùn)動場上、在真刀實(shí)槍的戰(zhàn)場上占據(jù)上風(fēng)。這些差別將以新的方式挑戰(zhàn)社會，并開啟超乎我們想象的各種可能性。就如同那些整容成功的明星一樣。（來源：中國科技網(wǎng)）