可溶解無線控制儲(chǔ)能電路：啟動(dòng)醫(yī)界新革命

　　2013年5月份，生物電子領(lǐng)域的科學(xué)家們?cè)?a target="_blank">Advanced Materials發(fā)表一篇關(guān)于可溶解無線控制儲(chǔ)能電路的最新成果－主題是微型設(shè)備在完成治療的任務(wù)后自動(dòng)溶解，目前此技術(shù)已進(jìn)行到小白鼠實(shí)驗(yàn)階段，未來可能的應(yīng)用則包括刺激神經(jīng)和骨骼生長、協(xié)助傷口愈合、遞送藥物與抗生素。

　　試著想像，一塊極微小的無線電路進(jìn)入人體后，藉由外在的控制達(dá)到它的目的地，并開始釋放熱量消滅周圍的細(xì)菌，這樣的“熱療法”或許就是對(duì)付具抗藥性的病菌的最佳方法，在完成滅菌使命后，這個(gè)微型設(shè)備將會(huì)自行溶解，并經(jīng)由人體的循環(huán)機(jī)制將它排出。伊利諾伊大學(xué)的機(jī)械工程師John Rogers表示，這些微型設(shè)備往往只負(fù)責(zé)一個(gè)階段性的任務(wù)，因此在任務(wù)完成之后，能自行溶解是最佳狀態(tài)。

　　圖? 可在生物體內(nèi)溶解的電子系統(tǒng)對(duì)醫(yī)療將產(chǎn)生重要意義

　　2012年John Rogers曾發(fā)表水溶性矽材料電路的研究成果；2013年他與團(tuán)隊(duì)開發(fā)出可植入大腦的微型led。最新的成果是，將無線控制電路固定在超薄的絲綢基質(zhì)上，它能回應(yīng)不同的頻率信號(hào)，電容、電感和電阻元件等部分采用水溶性的生物材料制成，并將奈米矽薄膜作為半導(dǎo)體；再以鎂、二氧化矽或氧化鎂作為絕緣部分。

　　而在整個(gè)無線控制電路中扮演重要角色的天線，則是由鑲在絲綢表面的鎂制成，功能是接收無線信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為電能來驅(qū)動(dòng)電路。為了驗(yàn)證電路的運(yùn)作方式，John與同事將鎂制天線與裝置LED的微型電路結(jié)合在一起，在距離6英尺遠(yuǎn)的地方設(shè)定好無線發(fā)射器，微型裝置很成功地將15%的無線信號(hào)能量轉(zhuǎn)化為電力，讓LED燈閃爍，接著該電路被放置于去離子水中，也順利溶解完畢。

　　經(jīng)實(shí)驗(yàn)，一根500奈米、非常細(xì)致的鎂制天線，在常溫的去離子水中只要2個(gè)小時(shí)即完全溶解；假如是比這大上六倍的鎂制天線，溶解也僅需要幾天時(shí)間。John Rogers工作團(tuán)隊(duì)使用紅外線相機(jī)來觀察植入皮下組織的微型設(shè)備是否正常運(yùn)作；也觀察到運(yùn)作環(huán)境周圍的皮膚會(huì)略微升高攝氏幾度，不過目前的實(shí)驗(yàn)階段尚未發(fā)現(xiàn)這種設(shè)備會(huì)引發(fā)炎癥、纖維化病變或是其他的副作用。

　　Carnegie Mellon大學(xué)的Christopher Bettinger教授提到，可在生物體內(nèi)溶解的電子系統(tǒng)對(duì)醫(yī)療將產(chǎn)生重要意義，而將無線電波作為能量的來源，就表示當(dāng)設(shè)備植入得越深，所需要的天線尺寸就要越大。他認(rèn)為能量的供給將會(huì)是生物溶解電子所面臨的主要問題。此外，學(xué)界也需要明確界定，這樣的工具究竟對(duì)哪一些疾病能發(fā)揮比傳統(tǒng)療法更大的優(yōu)勢。