一個(gè)由工程師、外科醫(yī)生和醫(yī)學(xué)研究人員組成的團(tuán)隊(duì)發(fā)布了來(lái)自人類(lèi)和大鼠的數(shù)據(jù)，證明一種新的大腦傳感器陣列可直接從人腦表面記錄電信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)破紀(jì)錄的細(xì)節(jié)處理。該大腦傳感器具有密集網(wǎng)格，由1024或2048個(gè)嵌入式皮質(zhì)電圖(ECoG)傳感器組成。如果獲準(zhǔn)用于臨床，傳感器將直接從大腦皮層表面為外科醫(yī)生提供大腦信號(hào)信息，且分辨率比目前可用的高100倍。
人的大腦總是在運(yùn)動(dòng)，例如，隨著每一次心跳，大腦會(huì)隨著流過(guò)它脈動(dòng)的血液而發(fā)生活動(dòng)。從直接放置在大腦表面的傳感器網(wǎng)格記錄大腦活動(dòng)，已經(jīng)被外科醫(yī)生普遍用作一種工具，用來(lái)切除腦腫瘤和治療對(duì)藥物或其他藥物無(wú)反應(yīng)的癲癇癥。
此次新研究提供了廣泛的同行評(píng)審數(shù)據(jù)，證明具有1024或2048個(gè)傳感器的網(wǎng)格可用于可靠地記錄和處理直接來(lái)自人類(lèi)和大鼠大腦表面的電信號(hào)。相比之下，當(dāng)今手術(shù)中常用的ECoG網(wǎng)格通常具有16到64個(gè)傳感器。
能夠以如此高分辨率記錄腦信號(hào)，可提高外科醫(yī)生盡可能多地切除腦腫瘤的能力，同時(shí)最大限度地減少對(duì)健康腦組織的損害。對(duì)于癲癇，更高分辨率的腦信號(hào)記錄能力可提高外科醫(yī)生精確識(shí)別癲癇發(fā)作起源的大腦區(qū)域的能力，這樣就可在不接觸附近未參與癲癇發(fā)作的大腦區(qū)域的情況下移除這些區(qū)域。通過(guò)這種方式，這些高分辨率網(wǎng)格可以增強(qiáng)正常功能腦組織的保存。
研究團(tuán)隊(duì)表示，此次能以更高的分辨率記錄大腦信號(hào)，歸因于他們能夠?qū)蝹€(gè)傳感器放置得更靠近彼此，而不會(huì)在附近的傳感器之間產(chǎn)生干擾。例如，該團(tuán)隊(duì)的3厘米×3厘米網(wǎng)格和1024個(gè)傳感器直接記錄了19名志愿者的腦組織信號(hào)。在這種網(wǎng)格配置中，傳感器彼此相距一毫米。相比之下，已經(jīng)批準(zhǔn)用于臨床的ECoG網(wǎng)格通常具有相距1厘米的傳感器。這為新網(wǎng)格提供了每單位面積100個(gè)傳感器，而臨床使用的網(wǎng)格每單位面積1個(gè)傳感器。
傳感器作為物體的感覺(jué)器官，不僅在工業(yè)和電子設(shè)備上發(fā)揮重要作用，在醫(yī)療健康領(lǐng)域也扮演著重要角色。在疫情防控過(guò)程中，傳感器的關(guān)鍵作用更是無(wú)法替代。
從技術(shù)角度看，除了生物傳感器成熟度較低外，國(guó)內(nèi)在其他傳感器方面已經(jīng)具備開(kāi)發(fā)能力，但是大多數(shù)廠家都是集成商，不具備核心器件研發(fā)能力，少數(shù)具備能力的單位又不會(huì)同時(shí)滿足各類(lèi)傳感器研發(fā)要求。因此，需要培育幾家高水平的掌握核心技術(shù)的行業(yè)內(nèi)專(zhuān)業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。生物傳感器需要開(kāi)展前沿研究，與醫(yī)學(xué)結(jié)合跨界融合會(huì)是一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。另外，由于市場(chǎng)規(guī)模太小無(wú)法撐起GDP，作為一個(gè)初創(chuàng)公司，2到3年是不會(huì)有收益的，這導(dǎo)致有些冷門(mén)應(yīng)用、市場(chǎng)規(guī)模偏小的傳感器專(zhuān)業(yè)、基礎(chǔ)材料專(zhuān)業(yè)，沒(méi)有企業(yè)愿意潛下心來(lái)專(zhuān)心開(kāi)展研究，如這次疫情用到的紅外測(cè)溫設(shè)備中的熱電堆紅外傳感器的基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)。
在中國(guó)傳感器企業(yè)遭受一段時(shí)間無(wú)法正常開(kāi)工的打擊的同時(shí)，用于抗擊疫情的有關(guān)連續(xù)監(jiān)測(cè)體溫、機(jī)器人護(hù)理和心理看護(hù)等的傳感器產(chǎn)品，迎來(lái)深入發(fā)展的機(jī)會(huì)。另外，因?yàn)楸敬我咔?，人們期待能檢測(cè)空氣中病毒的新型傳感器的出現(xiàn)，希望能及時(shí)預(yù)警各種風(fēng)險(xiǎn)，除了給出PM2.5值的多少以外，還能監(jiān)測(cè)出感冒病毒、冠狀病毒等。與此同時(shí)，對(duì)于已有的測(cè)溫傳感器市場(chǎng)，在測(cè)溫計(jì)大量使用的現(xiàn)在，能夠獲得以往幾十倍的使用反饋，擴(kuò)大的使用群體能為企業(yè)改良產(chǎn)品性能起到很大作用，進(jìn)一步推動(dòng)企業(yè)研發(fā)出更好的傳感器產(chǎn)品。