从科幻走向现实 植入芯片各种玩法

2015-07-05 15:09:04来源: 互联网 关键字:科幻  走向  现实  植入

    芯片植入人体正在从科幻大片中走向现实。新近发表在科学转化医学杂志 (Science Translational Medicine) 上的一个研究称,芯片植入时代正离我们的生活越来越近。例如,近期一名骨质疏松患者从腰部植入了芯片,芯片中的药物能够远程控制激活。令人欣慰的是,该项测试显示在释放正确药量的情况下,对于患者而言并没有副作用。

  而美国一家公司开发出了通过远程芯片控制避孕的方式,有望在2018年正式推出商用。有趣的是,越来越多的人似乎对植入芯片并不抗拒。一项调查显示,1/4的澳大利亚人并不介意在皮下植入芯片,以此来进行付款。或许在不久的将来,人类有了植入芯片的帮助,会变得更加智能和健康。

  手上芯片刷门禁

  瑞典Biohacking Group团队开发出一粒米大小的芯片,可以发射无线电波,识别特定目标并读写相关数据。而近来斯德哥尔摩一家公司Epicenter将这款芯片植入在员工的手背,进出门禁时只要用手背感应就能开门,还能够打印、搭公车等等。Epicenter公司创始人菲利西奥很看好这项技术的市场前景。他说,“安装一个RFID并无多大的痛感,就像打针一样,几秒钟即可安装完成”。

  RFID(无线射频)芯片可以存储数据,也支持NFC(近场通讯技术)的无线传输。只要拿手机轻轻从手上一扫,就能读出芯片里存储的信息,或者存入新的资料。整个芯片的“生命周期”中,写入操作可以超过10万次,存储量则高达1G,因此不必担心过一段时间就要更换的麻烦。目前普遍使用ID卡类的门禁系统的缺点是安全性差,如果一个公司需要多个门禁,设置相当麻烦。相对而言,植入体内的芯片拥有无源、免接触和便于通信的特点,使用更为简易和安全。

 

  避孕用的芯片

  

  美国公司MicroCHIPS开发出了通过远程芯片控制的避孕方式,通过向血液里释放微量的激素来避孕。这种避孕芯片被植入皮肤之下,比如臀部、上臂区域或腹部等位置后,可以持续运作长达16年。某位妇女想要受孕,那么她只需要通过远程芯片关闭植入管,就像用遥控器调节电视音量一样简单。这样也免去了咨询妇科大夫的麻烦。

  根据麻省理工的测试报告,这种MicroCHIPS植入管体积大约为20 x 20 x 7微米,工作原理类似于皮下埋植避孕剂,通过每天向血液里释放微量的诺孕酮(一种避孕激素)来达到避孕的目的。因为这种植入管释放避孕激素时是无意识的、自动的,所以较之传统的避孕药丸具有非常明显的优势,因为后者只有每天按时服用才会起效,如果哪天忘记吃了,那么就很可能意外受孕。

  不过这项避孕技术尚有不足之处。在正式提交美国食品及药物管理局之前,MicroCHIPS还需继续完善和优化。比如,在芯片加密方面还需要继续测试,以便确保服用者的数据安全。而且,MicroCHIPS会不会像皮下埋植避孕剂那样对服用者造成一定的副作用还有待进一步考证。这些潜在的副作用主要包括不规则出血、头晕恶心和增加体重。顺利的话,MicroCHIPS避孕设备将在2018年左右正式面世,留下很长一段时间来优化它的产品。

    治疗疾病的芯片

  

  相较于门禁或避孕作用的芯片,能让身体“自愈”的芯片听起来更像黑科技。美国国防部高级研究计划局(DARPA)就在从事一种微小植入芯片的研发。DARPA计划打造一个比神经纤维更薄的植入物。这个植入物能监控人的神经系统、器官和整体健康状况,并通过电脉冲触发反应来调节系统。某种程度上,这有点像为中枢神经系统设置一个起搏器,它能帮助人们对抗关节炎和其他炎症性疾病。照此来看,未来我们甚至不再需要药物,植入自愈芯片就能保持健康。芯片能确保在器官中检测到疾病后,召唤强大的免疫系统来快速解决问题。

  除了DARPA,波士顿大学也在测试一种新的仿生胰腺(bionic pancreas)。它拥有一个微型传感器,位于植入体内的针头之上,通过与智能手机应用连接,它能够监测糖尿病患者体内血糖含量。而英国的一位科学家也在试验将芯片植入体内,通过芯片把自己手臂上的神经和电脑连接起来。如此一来,电脑不但可以记录手部神经的运动,还可以发出指令让手臂活动。这个试验一旦成功,将给瘫痪病人带来康复的希望。

  植入芯片面临的问题

  虽然人体芯片在医疗领域的应用潜力很大,但也存在一些技术和伦理上的问题。比如应用数据公司的“Verichip”是一种“无源芯片”,只有当附近的仪器对它进行扫描时,它才能产生信息。万一病人被送往急救的医院没有读取数据的扫描仪,人体芯片将无法发挥效用。其次,芯片的能量来源也是个问题。设计者们将不得不研究出一种专用的能量装置,可以为芯片源源不断地提供能量,而且这种装置也必须小得可以嵌入皮肤下面。此外,安装像DARPA那种微小植入芯片仍是一项巨大的挑战。目前的神经调节植入物体积很大,需要复杂的手术来安装,这一技术短时间内不太可能实现。除了技术层面,在伦理道德上植入芯片也面临复杂的问题。

  

  英剧《黑镜》其中一集探讨了科技与道德的关系。主人公在耳后植入一枚记忆芯片,眼睛变成了摄像机,能记录眼前发生的一切,并能随时调取回放。这看起来很酷对不对?不过借助这种技术,男主角发现了妻子的不忠,甚至儿子都可能不是自己的。痛苦之下他摘除了记忆芯片。看起来,植入芯片也不总是美好的。

关键字:科幻  走向  现实  植入

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2015/0705/article_5870.html
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