科學家實現豚鼠內耳供電：人體電池或成真

    在麻省理工學院與哈佛大學的一項聯合實驗中，豚鼠的內耳可以充當電池使用。上圖中一位動物醫學官員正在對一只不相關的豚鼠進行檢查。

由豚鼠內耳供能的無線信號發射器。

　　北京時間11月20日消息，據國外媒體報道，這一《黑客帝國》中出現的情景還僅僅是一個科幻概念，距離實現尚待時日。不過，在最近一項研究中，豚鼠的內耳被成功地轉化為生物電池，預示著類似技術很可能在人類身上成為現實。豚鼠的內耳結構與人類的非常相似。研究者將電極植入豚鼠的內耳中，成功地為連接電極的無線電發射器提供了電能。整個過程中，豚鼠的聽力未受到大的傷害。這是科學家首次能夠控制哺乳動物體內的電化學能，為在人類內耳中植入醫療傳感器提供了新途徑。

　　“這項研究將使我們得以發展完全植入人體的電子設備(如帶有無線芯片的內耳傳感器)，而不需要再植入傳統的電池，”麻省理工學院的電子工程師及計算機科學家Anantha Chandrakasan在電子郵件中說，“這個系統將可以維持自身運轉。”

　　植入的電子設備能夠實時監測內耳的健康，還可指示其附近幾毫米之內的人體組織如頸動脈、面部神經和大腦顳葉的情況。Chandrakasan的合作者，哈佛大學的聽覺外科醫生斯坦科維奇(Konstantina Stankovic)稱，未來的感受器還可用于檢測兒童的聽力障礙，或者為士兵以及有聽力減弱風險的工人提供幫助。

　　在此之前，一些動物如蟑螂、蝸牛和蛤類等已經在實驗室里成為了活體電池。不過，這次的研究首次揭示了控制哺乳動物體內電化學能的方法，也為在人類身上實現類似構想提供了可能。“內耳電池”的電力來自內耳內淋巴液和外淋巴液的電荷差。這一能量來源相對其他方法如體熱、肌肉運動或顫動等更加穩定。哈佛大學和麻省理工學院的聯合團隊將研究成果發表在11月11日的《自然—生物技術》(Nature Biotechnology)上。

　　斯坦科維奇說：“內耳特別具有吸引力，因為它是一個非常穩定的能量來源，而且自始至終貫穿人的一生。”不過，由于內耳的電壓，即電荷差太小，以致于開始的時候需要用一個無線電波脈沖來刺激控制線圈的啟動。研究者還需要設計匹配的電子設備，因為內耳電量很小，功率只有幾納瓦特(1納瓦特為1瓦特的十億分之一)，所以需要先累積足夠的電荷之后才能為設備供電。

　　“因此，要先通過存儲裝置積累電能，然后為需要電量更大的設備供電，”Chandrakasan解釋道，“當信號發射器和傳感器關閉的時候，我們必須能控制電能也完全關閉。”