隨著技術的發展，向人體體內實現精準的藥物輸送、準確的檢測和控制已經不是遙不可及的夢想。
植入設備由射頻波供能，而射頻波可以安全地通過人體組織。在動物試驗中，研究人員表示，射頻波可以為距離1米遠、位於組織10釐米深處的裝置提供動力。
“儘管這些微型植入式裝置沒有電池，但我們現在可以在體外遠距離與它們通信。這開闢了全新的醫療應用領域，”麻省理工學院介質實驗室助理教授、論文資深作者Fadel Adib說。
該論文將在8月份舉行的計算機機械協會數據通信特別興趣小組(Association for Computing Machinery Special Interest Group on Data Communication， SIGCOMM )會議上發表。
因為這些設備不需要電池，所以可以做的足夠小。在這項研究中，研究人員做了一個米粒大小的測試品，但他們預期還能夠做得更小。
論文的其他作者是介質實驗室博士後馬雲飛、介質實驗室研究生羅志宏、Koch研究所和BWH博士後Christoph Steiger。
無線通信
目前，植入式醫療設備自帶電池，佔據了設備的大部分空間，且壽命有限，比如起搏器。Adib一直在設想更小的無電池設備，一直在探索用體外天線發射的無線電波為植入式設備進行供電的可能性。
到目前為止，這還很難實現，因為無線電波在通過身體時會有很大的損耗，所以最終太弱而無法提供足夠的能量。為了克服這一點，研究人員設計了一個他們稱之為“體內網絡”( In Vivo Networking, IVN )的系統。該系統依賴於天線陣列，天線陣列發射一系列的無線電波，無線電波之間的頻率略有不同。當無線電波傳播時，它們以不同的方式重疊和結合。在特定的時間點，當波峰重疊時，就可以提供足夠的能量來驅動植入的傳感器。
“我們選擇的無線電波的頻率彼此間有些微小的差異，這樣的話在某個時間點，它們就會同時達到最高點。當它們同時達到最高點時，就能夠達到為設備供電所需的最低能量。”Adib 說。
有了新的系統，研究人員不需要知道傳感器在體內的確切位置，因為能量是通過大面積傳輸的。這也意味著他們可以同時為多個設備供電。在傳感器接收到大量的能量的同時，它們還接收到一個信號，讓它們將信息傳輸迴天線。研究人員說，這種信號也可以用來刺激藥物的釋放、或用作電脈衝或光脈衝。
MIT的研究人員開發了一種新的技術，可以用來遙控“智能藥丸”釋放藥物。
實現遠距離供電
在豬身上進行的測試中，研究人員表明，他們可以將能量從身體外面一米遠處，輸送到深入身體10釐米的傳感器上。如果傳感器非常靠近皮膚表面，它們可以從38米遠的地方供電。
Adib表示:“要在體內的植入深度和體外的能量傳輸距離之間針對實際情況進行權衡”。
研究人員現在正致力於提高電力輸送的效率，並讓電力輸送設備距離更遠。研究人員說，這項技術也有望改善RFID（Radio Frequency Identification，無線射頻識別）在其他領域的應用，例如庫存控制、零售分析和“智能”環境，允許更長距離的物體追蹤和通信。
如果你對這個項目感興趣，請訪問項目主頁：
https://www.media.mit.edu/projects/ivn-in-vivo-networking/overview/
很多技術細節可以再論文裡找到：
http://www.mit.edu/~fadel/papers/IVN-paper.pdf
-The End-
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