Mereka kecil, tanpa wayar, sensor kurang bateri tidak lebih besar daripada sekeping pasir. Tetapi pada masa akan datang, sensor "debu saraf" ini boleh digunakan untuk pembedahan prostetik, memantau kesihatan organ dan menjejaki perkembangan tumor.
Sebuah pasukan jurutera dan pakar neurologi di University of California, Berkeley telah mengusahakan teknologi selama setengah dekad. Mereka kini berjaya menanamkan sensor dalam tikus, di mana mereka memantau impuls saraf dan otot melalui ultrasound. Kajian mereka muncul dalam jurnal Neuron .
"Terdapat banyak perkara menarik yang membuka pintu ini, " kata Michel Maharbiz, seorang profesor kejuruteraan dan salah satu daripada dua penulis utama kajian itu.
Pengesan debu saraf yang dibangunkan oleh Maharbiz dan pengarangnya, ahli neurologi Jose Carmena, terdiri daripada kristal piezoelektrik (yang menghasilkan voltan sebagai tindak balas terhadap tekanan fizikal) yang disambungkan kepada litar elektronik mudah, semuanya dipasang pada papan polimer kecil. Perubahan pada saraf atau serat otot mengelilingi sensor mengubah getaran kristal. Ini turun naik, yang boleh ditangkap oleh ultrasound, memberi para penyelidik rasa apa yang mungkin berlaku di dalam badan.
Gambar rajah debu (UC Berkeley) Antara muka bangunan untuk merakam atau merangsang sistem saraf yang juga akan berlangsung di dalam badan selama beberapa dekad adalah teka-teki yang lama, kata Maharbiz. Ramai implan merosot selepas satu atau dua tahun. Ada yang memerlukan wayar yang menonjol dari kulit. Lain-lain semata-mata tidak berfungsi dengan cekap. Dari segi sejarah, saintis telah menggunakan kekerapan radio untuk berkomunikasi dengan implan perubatan. Ini baik untuk implan yang lebih besar, kata Maharbiz. Tetapi untuk implan kecil seperti debu saraf, gelombang radio terlalu besar untuk berfungsi dengan cekap. Oleh itu pasukan itu sebaliknya mencuba ultrasound, yang ternyata berfungsi dengan lebih baik.
Melangkah ke hadapan, pasukan sedang bereksperimen dengan membina sensor debu saraf daripada pelbagai bahan yang berbeza untuk digunakan di dalam tubuh manusia. Mereka juga cuba membuat sensor jauh lebih kecil, cukup kecil untuk benar-benar sesuai di dalam saraf. Setakat ini, sensor telah digunakan dalam sistem saraf periferal dan dalam otot, tetapi, jika merosot, mereka berpotensi dapat ditanamkan terus ke sistem saraf pusat atau otak.
Debu sindiran ditanam dalam tikus (UC Berkeley) Pembedahan kecil diperlukan untuk mendapatkan sensor di dalam tikus. Pasukan ini sedang bekerjasama dengan microsurgeons untuk melihat apa jenis teknologi laparoskopi atau endoskopik yang mungkin terbaik untuk menanam peranti dengan cara yang sedikit invasif.
Ia mungkin bertahun-tahun sebelum teknologi itu siap untuk ujian manusia, kata Maharbiz. Tetapi di jalan, debu saraf berpotensi untuk digunakan untuk membunuh prostetik menerusi impuls saraf. Orang yang lumpuh secara teorinya boleh mengendalikan komputer atau pemotong dapat kuasa tangan robot menggunakan sensor. Debu saraf juga boleh digunakan untuk mengesan data kesihatan, seperti tahap oksigen, pH atau kehadiran sebatian kimia tertentu, atau untuk memantau fungsi organ. Dalam pesakit kanser, sensor yang diimplan berhampiran tumor boleh memantau pertumbuhan mereka secara berterusan.
"Ia adalah sempadan baru, " kata Maharbiz. "Hanya ada satu jumlah yang menakjubkan yang boleh anda lakukan."
