想象一下,在进行脑电图检查时,头上粘着几十个电极,必须保持静止几个小时是多么令人沮丧。得益于一项令人难以置信的创新,这种不便很快就会成为记忆:一种电子喷雾纹身,只需几分钟即可完成,并可 24 小时监测大脑,不会有任何不适。
传统脑电图的改造
近一个世纪以来,脑电图 它一直是研究大脑活动的主要工具,使医生和科学家能够诊断癫痫和脑外伤等疾病。然而,该手术始终存在很大的局限性,特别是在患者舒适度和易用性方面。
老师 南蜀路 戴尔德克萨斯大学奥斯汀分校 带领一组研究人员找到了一个创新的解决方案。他们的工作成果发表在杂志上 细胞生物材料S(我在这里链接),可能代表大脑监测领域的一个划时代的转折点。
新系统基于 液体墨水 一旦喷在头皮上,就会变成非常薄的电子纹身。这项技术有望克服传统脑电图的局限性,为临床和研究领域开辟新的可能性。
大脑监测的技术飞跃
与传统系统的区别是巨大的。计算机无需使用导电凝胶和胶水将电极连接到电线上,而是可以绘制必要的位置,并且专门的打印机将导电墨水直接喷射到患者的头部。几分钟后,材料就会干燥,形成几乎看不见的传感器。
“我们在传感器设计、生物相容性墨水和高速印刷方面的进步为未来直接在身体上生产电子传感器铺平了道路,”解释道 卢教授.
主要挑战是开发与头皮相容的材料。该团队基于该材料创建了一种特殊墨水 导电聚合物 它能够渗透头发并到达皮肤,并在那里凝固形成一层柔韧而敏感的薄膜。
脑电图的未来有希望的结果
对第一批志愿者进行的测试取得了令人印象深刻的结果。 传统电极在六小时后开始恶化,第三个电极完全停止工作,而电子纹身 他们至少 24 小时保持最佳性能。
该团队还改进了设计,消除了连接线。 何锡民 戴尔加州大学洛杉矶分校 修改油墨配方印刷导电线 它将传感器连接到小型数据收集设备,保持信号完整性而不受干扰。
下一个目标更加雄心勃勃:将无线发射器直接集成到纹身中, 完全消除了物理连接的需要。
“纹身”脑电图,脑机接口领域的未来前景
第二 何塞·米兰该研究的另一位合著者表示,这项技术不仅可以产生重大影响 诊断,而且还涉及脑机接口领域。由于电子纹身,这些将大脑信号转化为外部系统命令的设备可能变得更加实用和易于使用。
“我们的研究有可能彻底改变非侵入性脑机接口设备的设计方式,”他说 米兰.
电子纹身技术已经在医学的各个领域得到应用, 从心脏监测到控制肌肉活动。 大脑监测的扩展代表着可穿戴技术与我们的身体日益融合的未来又向前迈出了一步。