脑刺激器由呼吸而不是电池
植入式脑深部刺激器可以帮助许多人与神经和精神疾病,传统的治疗失败。但手术每一次电池需要更改是一个主要的缺点。现在,康州大学研究人员报告细胞物理科学报告一种新的方式充电设备使用一个人的自己的呼吸运动。
脑深部刺激器正变得越来越普遍,每年约有150000新设备植入。他们通常置于胸部的皮肤和大脑内植入电极。电极杀死大脑电脉冲多次每秒来调节大脑的电活动异常。
脑深部刺激器可以帮助人们与帕金森病及其他运动障碍重新控制自己的肌肉运动。研究也表明该技术可以显著减少对难治性抑郁症等精神疾病的症状和强迫症。
就像一个起搏器,深部脑刺激器电池供电。虽然大多数起搏器电池从7 - 10年来,深部脑刺激器电池通常需要改变每2 - 3年,因为他们的高能源消耗。和每个电池变化需要手术。
康州大学化学家Esraa Elsanadidy,伊斯兰教Mosa,詹姆斯•Rusling及其合作者已经开发出一种深部脑刺激器,不需要电池发生了变化。
而不是电池,新设备转换用户的胸部呼吸的运动转化成电能。人呼吸进出,胸壁压在一个非常小而薄的发电机,称为摩擦电王中林教授。王中林教授将运动转换成静电。
这个概念类似于摩擦你的衬衫上一个气球,然后把它贴在墙上。墙上和气球有不同的静态电荷和坚持。费用从更多的负面材料坚持更加积极,在脑深部刺激器的摩擦电王中林教授,这将创建一个当前收费超级电容器。超级电容器放电的电力医疗设备和刺激大脑。
“我们的摩擦电王中林教授使用新的纳米材料产生显著的能量输出相互接触时,足够的能量运行深部脑刺激器,“Elsanadidy说。
“我们想让这个符合其他可用的技术以通常的方式。原则上,如果有人已经有了深部脑刺激器,我们可以用这个替换电池发电机无需改造用一个全新的设备,“康州大学的化学家吉姆Rusling说。
团队测试设备通过嵌入他们的胸部摩擦电王中林教授一个模拟猪含有肺连接到一个泵。当猪的肺充气和放气吸入和呼出,它推王中林教授,导致两层内王中林教授摩擦,产生电能。
电力的超级电容器充电穿过一根细导线,权力脑深部刺激器电子放置在胸腔外。大脑刺激器使用超级电容器的电能存储创建脉冲60次,就像在一个商业设备。
“这是第一个系统,结合了所有的碎片;高效能量收获、能量存储和控制大脑刺激器。我们表明,维持脑深部刺激器可以间歇性地刺激大脑组织的交替刺激,没有刺激的时期是一种有效的脑深部电刺激的方法治疗精神疾病,“Mosa说,他也是VoltXon的首席技术官,一个公司在康州大学的商业化的技术孵化器计划系统。下一步将尝试该设备在一个大的动物。
