穿戴式智能设备“继承者”(2)
如今，斯特拉诺正与美国麻省理工学院工程师丹尼尔·安德森一道钻研新的设备技术——附加给药系统的复合型传感器设备。受学院工程师罗伯特·兰格通过一系列触发机制诱导聚合物胶囊适时释放药物成果的启发，他们决定率先攻关微晶片技术。2012年，尚无传感器部件的“芯片药房”启动首项人体试验，对象是8位女性骨质疏松患者。
此前很长一段时期内，人们对此类装置的最大期冀是能够准确发现并自动治疗疾病。特异性结合目标分子成为斯特拉诺研制设备一大优势，然而仍旧未能解除有关生物标志物信号波动可否确切提示健康状况的固有质疑。目前，他的团队转而致力于人类生物标志物模拟试验，回答传感器的最佳定位以及能以何种效率提供有价值信息的两大现实问题。正与格斯塔夫协作研发的瑞典林雪平大学电子工程师玛格努斯·伯格恩提醒同道，“通常情况下，你必须依靠林林总总的感知参数作出决策。单一化学信号高表达往往难以一锤定音。”
目标导向
当前，仍有不少研究者寄希望于再进一步深入机体内部，为达成目的，灵活性、生物兼容性的重要性尤其凸显。一旦僵硬的传感器与心脏、脑等运动性器官组织发生摩擦，犹如动物呼吸时引发的细胞移位，传感器将迅速被机体的瘢痕组织包绕其中。无论何种情况下，只要传感器相对于器官组织产生移动，所得结果的可靠性可能荡然无存。
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作为灵活传感器研发大军中的佼佼者，法国圣埃蒂安国立高等矿业学校生物电子学工程师乔治及其团队将目标锁定于取代现行追踪癫痫或帕金森病患者脑内独特电传导模式的较硬材质传感器。由有机物、导电聚合体制备而成的柔性电子器件可捕获到化学信号——那些可以引发电学改变的离子流。如此，在敏感性提升同时，研究者能“以与既往截然不同的方式揭秘生物学世界”。
经小鼠实验和对两位手术患者观察证实，乔治团队最新研发的传感器装置可准确检测到单个神经元放电。这个所谓“组织电离子泵”对药物——小电荷颗粒——诱导的外加电压可引发水库开闸效应。借助瑞典林雪平大学以及法国国家卫生与医学研究所合作者的协同指导，乔治团队的癫痫病传感器成功实现与离子泵整合一体，通过执行脑部靶点给药功有效控制癫痫发作。伯格恩及林雪平大学团队也依赖相同技术制成“镇痛起搏器”(pacemaker for pain)，达成直接髓内给药夙愿。
任何一种电子装置都难免被“电源”束手束脚。只要附近设有电源装置，皮肤表层或皮下装置完全可以通过一体化天线借无线方式获取充足电能。相比，植入体内的传感器必须标配电池，它们往往又大又重，存在需定期更换不便问题。以伯格恩的镇痛泵为例，传感器导线不得不穿出上覆组织，累赘繁琐、潜在感染风险毕现。
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面对困境，不少人选择迎难而上，也有人愿意绕道前行。美国佐治亚理工学院纳米科学家王中林多年从事于利用人类在行走甚至呼吸过程中的微弱机械产能。“我们一直在思考，如何能将机体的运动能转换为电能？”他的最新设计落脚于人们避之若浼的静电，将人体呼吸这类日常生理运动转化为足以维持起搏器运行的工作能量。发电机采用两种不同的聚合物表面，以三明治模式穿插于电极间，再与电路连接。在使用者呼吸过程中，两层多聚物表面时而接触时而远离，顺势完成电子交换。电荷积聚必然使电流贯通导线，“吸气、呼气，前进、后退，上抬、下压，这一系列运动即可诱导合成能量。”
2014年开始，王中林尝试在小鼠身上检测该系统时，通过仅有几张纸厚度的设备成功收集到毫瓦级能量。现今，他的团队力图在猪身上再建新功。
罗杰斯的团队也已利用镁合金电极创建出生物降解电池，“有些装置，你可能希望他们能终身使用，而另一些，短期临时应用即可满足需求”。
, http://www.100md.com 隐私保护
技术可能堪属革命性的，将机体的传感器数据输送给外部计算机或医学中心却令可穿戴设备行业不得不面对一大威胁：黑客。染矢高雄警醒道：“一旦半导体芯片被植入人体，黑客将衍生为真实世界中的巨大灾难。”
一个解决方案是自力更生，即经传感器自身分析原始数据，以减少空中电波传送量。另一个可行措施则是釜底抽薪，这意味着需要彻底规避电波。据尚未正式发表研究透露出的讯息，瑞典研究者已经构建起机体内联网，它以体内水分作为导线可成功实现低频信号传输。为了实现设备与设备，或设备与智能手机之间的信息递送，使用者必须借助双手触及目标对象。此种方式不仅可以确保信号的低功率属性与个人隐私，还能够有效回避移动电话、无线路由器饱受诟病的数据传输拥堵现象。“数据传输和隐私曝光只是发生在你的体内”，伯格恩认定，从机体到智能手机的电子标记对象之间的数据交换在该系统面前不再是难事，集成皮肤传感器问世也将为时不远。
有人预判，新材料研发的先行者将会引发一场反对医疗监管的浪潮。伴随着化工供应商对故障设备可能引发诉讼风险的担忧，乔治建议：对新型材料应用亟需勒紧缰绳。
虽然被称为将一系列设备与人类有线连接领域的创始者，但伯格恩与Acreo的合作者欣然承认，使愿景变为现实需要多家公司、多个研究团队全力付出，更需要保险公司、医疗保健提供者倾情参与。
在伯格恩心目中，探索路上的最大障碍在于“化零为整”。汽车行业带给他莫大的振动：“人们极少在路边见到等候维修救援的故障车辆。我们能否做到还是个问号，但这绝对值得一试。”乔治深有同感，“一辆汽车的使用期限通常不短于十年，而人类的生存时间长达八九十年之久，它的珍贵性毋庸置疑。”, 百拇医药(王欣)
此前很长一段时期内，人们对此类装置的最大期冀是能够准确发现并自动治疗疾病。特异性结合目标分子成为斯特拉诺研制设备一大优势，然而仍旧未能解除有关生物标志物信号波动可否确切提示健康状况的固有质疑。目前，他的团队转而致力于人类生物标志物模拟试验，回答传感器的最佳定位以及能以何种效率提供有价值信息的两大现实问题。正与格斯塔夫协作研发的瑞典林雪平大学电子工程师玛格努斯·伯格恩提醒同道，“通常情况下，你必须依靠林林总总的感知参数作出决策。单一化学信号高表达往往难以一锤定音。”
目标导向
当前，仍有不少研究者寄希望于再进一步深入机体内部，为达成目的，灵活性、生物兼容性的重要性尤其凸显。一旦僵硬的传感器与心脏、脑等运动性器官组织发生摩擦，犹如动物呼吸时引发的细胞移位，传感器将迅速被机体的瘢痕组织包绕其中。无论何种情况下，只要传感器相对于器官组织产生移动，所得结果的可靠性可能荡然无存。
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作为灵活传感器研发大军中的佼佼者，法国圣埃蒂安国立高等矿业学校生物电子学工程师乔治及其团队将目标锁定于取代现行追踪癫痫或帕金森病患者脑内独特电传导模式的较硬材质传感器。由有机物、导电聚合体制备而成的柔性电子器件可捕获到化学信号——那些可以引发电学改变的离子流。如此，在敏感性提升同时，研究者能“以与既往截然不同的方式揭秘生物学世界”。
经小鼠实验和对两位手术患者观察证实，乔治团队最新研发的传感器装置可准确检测到单个神经元放电。这个所谓“组织电离子泵”对药物——小电荷颗粒——诱导的外加电压可引发水库开闸效应。借助瑞典林雪平大学以及法国国家卫生与医学研究所合作者的协同指导，乔治团队的癫痫病传感器成功实现与离子泵整合一体，通过执行脑部靶点给药功有效控制癫痫发作。伯格恩及林雪平大学团队也依赖相同技术制成“镇痛起搏器”(pacemaker for pain)，达成直接髓内给药夙愿。
任何一种电子装置都难免被“电源”束手束脚。只要附近设有电源装置，皮肤表层或皮下装置完全可以通过一体化天线借无线方式获取充足电能。相比，植入体内的传感器必须标配电池，它们往往又大又重，存在需定期更换不便问题。以伯格恩的镇痛泵为例，传感器导线不得不穿出上覆组织，累赘繁琐、潜在感染风险毕现。
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面对困境，不少人选择迎难而上，也有人愿意绕道前行。美国佐治亚理工学院纳米科学家王中林多年从事于利用人类在行走甚至呼吸过程中的微弱机械产能。“我们一直在思考，如何能将机体的运动能转换为电能？”他的最新设计落脚于人们避之若浼的静电，将人体呼吸这类日常生理运动转化为足以维持起搏器运行的工作能量。发电机采用两种不同的聚合物表面，以三明治模式穿插于电极间，再与电路连接。在使用者呼吸过程中，两层多聚物表面时而接触时而远离，顺势完成电子交换。电荷积聚必然使电流贯通导线，“吸气、呼气，前进、后退，上抬、下压，这一系列运动即可诱导合成能量。”
2014年开始，王中林尝试在小鼠身上检测该系统时，通过仅有几张纸厚度的设备成功收集到毫瓦级能量。现今，他的团队力图在猪身上再建新功。
罗杰斯的团队也已利用镁合金电极创建出生物降解电池，“有些装置，你可能希望他们能终身使用，而另一些，短期临时应用即可满足需求”。
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技术可能堪属革命性的，将机体的传感器数据输送给外部计算机或医学中心却令可穿戴设备行业不得不面对一大威胁：黑客。染矢高雄警醒道：“一旦半导体芯片被植入人体，黑客将衍生为真实世界中的巨大灾难。”
一个解决方案是自力更生，即经传感器自身分析原始数据，以减少空中电波传送量。另一个可行措施则是釜底抽薪，这意味着需要彻底规避电波。据尚未正式发表研究透露出的讯息，瑞典研究者已经构建起机体内联网，它以体内水分作为导线可成功实现低频信号传输。为了实现设备与设备，或设备与智能手机之间的信息递送，使用者必须借助双手触及目标对象。此种方式不仅可以确保信号的低功率属性与个人隐私，还能够有效回避移动电话、无线路由器饱受诟病的数据传输拥堵现象。“数据传输和隐私曝光只是发生在你的体内”，伯格恩认定，从机体到智能手机的电子标记对象之间的数据交换在该系统面前不再是难事，集成皮肤传感器问世也将为时不远。
有人预判，新材料研发的先行者将会引发一场反对医疗监管的浪潮。伴随着化工供应商对故障设备可能引发诉讼风险的担忧，乔治建议：对新型材料应用亟需勒紧缰绳。
虽然被称为将一系列设备与人类有线连接领域的创始者，但伯格恩与Acreo的合作者欣然承认，使愿景变为现实需要多家公司、多个研究团队全力付出，更需要保险公司、医疗保健提供者倾情参与。
在伯格恩心目中，探索路上的最大障碍在于“化零为整”。汽车行业带给他莫大的振动：“人们极少在路边见到等候维修救援的故障车辆。我们能否做到还是个问号，但这绝对值得一试。”乔治深有同感，“一辆汽车的使用期限通常不短于十年，而人类的生存时间长达八九十年之久，它的珍贵性毋庸置疑。”, 百拇医药(王欣)