Sensori grandi come un granello di sabbia per controllare cervello e muscoli

Immaginate di poter monitorare la vostra attività fisica senza necessità di un braccialetto Fitbit o Jawbone. O, cosa più importante, immaginate che, un giorno, soffre di epilessia possa vivere senza sintomi o chi ha perso una gamba possa controllare un arto robotico con i suoi pensieri.
Tutto ciò potrebbe trasformarsi in realtà grazie al nuovo sensore sviluppato all’Università di Berkeley, in California. Grande quanto un granello di polvere, il sensore può essere inserito all’interno del corpo e tenere traccia della nostra attività fisica, stimolare il cervello o i muscoli, monitorare come stanno lavorando alcuni organi.
Nei test di laboratorio i sensori, soprannominati “neural dust” (polvere neurale), sono stati impiantati nei muscoli e nei nervi periferici di topi, ma gli scienziati ritengono che potrebbero essere utilizzati per stimolare muscoli e nervi, e potrebbero essere usati per il trattamento di infiammazioni o epilessia.
“Le prospettive a lungo termine per i sensori neural dust non sono solo all’interno dei nervi e del cervello, ma hanno una portata molto più ampia“, ha dichiarato Michel Maharbiz, professore associato di ingegneria elettrica e informatica all’Università di Berkeley, in un comunicato. “Finora non è stato possibile avere accesso alla telemetria all’interno del corpo, perché non c’era modo di inserire in profondità qualcosa di super piccolo. Ma ora possiamo prendere un granello di dimensioni infinitesime e collocarlo accanto a un nervo o un organo, il tratto gastrointestinale o un muscolo, e leggere i dati”.
I sensori “neural dust” hanno le dimensioni di 1 millimetro cubo, che è circa la dimensione di un granello di sabbia. Tuttavia, i ricercatori stanno lavorando per ridurre ulteriormente le dimensioni a 50 micron cubi, una grandezza paragonabile alla metà della larghezza di un capello umano.
Una volta portati a tali dimensioni, i sensori potrebbero essere impiantati nel cervello, così come nei muscoli o nei nervi.
I sensori saranno alimentati da un cristallo piezoelettrico, che può convertire le vibrazioni ultrasoniche al fuori del corpo in energia elettrica, che viene utilizzata per il transistor all’interno del sensore.
“L’obiettivo originale del progetto ‘neural dust’ è immaginare la prossima generazione di interfacce cervello-macchina, e di renderle una tecnologia clinica praticabile”, ha commentato Ryan Neely, uno dei ricercatori del gruppo. “Per permettere a un paraplegico di controllare un computer o un braccio robotico, si potrebbe semplicemente impiantare nel cervello questo elettrodo, che essenzialmente dura per una vita”.