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目前的健身手環(huán)和心率檢測(cè)器產(chǎn)品已經(jīng)比較完善，但如果你要記錄身體內(nèi)部的活動(dòng)，這些產(chǎn)品尚且無(wú)法讓我們滿意。Lota Biosciences的毫米級(jí)傳感器能長(zhǎng)時(shí)間地留在人體內(nèi)部，通過(guò)無(wú)線的方式傳輸數(shù)據(jù)，今日這家公司獲得了1500萬(wàn)美元A輪融資。

這支團(tuán)隊(duì)來(lái)自伯克利加州大學(xué)，其聯(lián)合創(chuàng)始人Jose Carmena和Michel Maharbiz曾致力于改善微電極的工作狀況。這類(lèi)設(shè)備已經(jīng)在醫(yī)學(xué)和實(shí)驗(yàn)科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，主要用于檢測(cè)和刺激神經(jīng)及肌肉組織。例如腦部微電極陣列可以檢測(cè)到腦部疾病的早期信號(hào)，心臟附近的電極可以精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)心率。

盡管名字叫“微電極”，但它還不夠小。它通常用于那些更大型的機(jī)器上，由于自身的多個(gè)原因，微電極在人體內(nèi)部的停留時(shí)間很少能超過(guò)1星期。

要縮小電極的尺寸，制造技術(shù)和能源供應(yīng)是兩個(gè)主要問(wèn)題。兩位創(chuàng)始人就想，為何不設(shè)計(jì)一種更好的產(chǎn)品？

Carmena表示：“我們首先想到的是一種非固定式的腦部傳感器發(fā)射節(jié)點(diǎn)，并通過(guò)射頻（RF）來(lái)供能。”但很快就出現(xiàn)了一個(gè)基礎(chǔ)性的問(wèn)題，射頻無(wú)線電磁波的波長(zhǎng)較長(zhǎng)（從數(shù)十厘米到數(shù)十米不等），需要一根較大的天線才能接收，而天線的尺寸導(dǎo)致它無(wú)法在血液中流動(dòng)，因此沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。“這比我們預(yù)期的產(chǎn)品，大了整整兩個(gè)量級(jí)。”他回憶道。

但隨后不久，Maharbiz靈光一現(xiàn)，解決了這個(gè)問(wèn)題。“聽(tīng)起來(lái)，你可能不相信，這個(gè)靈感出現(xiàn)時(shí)，我正在一處停車(chē)場(chǎng)里。我就是想到這件事，然后一切就解決了。”他說(shuō)道。

聲波供能

讀者可能比較熟悉超聲波，這種診斷工具可以幫助醫(yī)生繪制孕婦的體內(nèi)圖像——或者說(shuō)它更像是一種測(cè)距工具，能在遇到物體后發(fā)生反射。但最近這種技術(shù)又被開(kāi)發(fā)出一種新用途。

相比之前提到的射頻無(wú)線電磁波，超聲波的波長(zhǎng)則是微米級(jí)的，也就是說(shuō)超聲波天線對(duì)它的捕捉效率非常高。這意味著超聲波天線可以獲取足夠的能量來(lái)維持傳感器的工作。

除此之外，通過(guò)之前的超聲波診斷技術(shù)，我們可以想象超聲波會(huì)直接穿過(guò)我們的體液，相比之下電磁波會(huì)被這些富含離子、鹽類(lèi)的體液吸收。“超聲波不會(huì)這樣，對(duì)它而言，你就像塊果凍，它會(huì)直接穿過(guò)。” Maharbiz說(shuō)道。

利用這種技術(shù)，設(shè)備的構(gòu)造會(huì)變簡(jiǎn)單，尺寸也會(huì)非常小。它的一端是壓電晶體，能將動(dòng)能（這里動(dòng)能源于超聲波）轉(zhuǎn)換為電能，中央是一塊微型芯片，周?chē)�包裹著一圈電極。

由于它非常小，因此可以附著在神經(jīng)或肌肉纖維上。當(dāng)設(shè)備被超聲波束激活后，電極間就會(huì)形成電壓，其內(nèi)部的電流大小受生物組織電波活動(dòng)的影響。這些變化可以通過(guò)超聲波脈沖反射的方式反應(yīng)出來(lái)，信號(hào)接收器可以通過(guò)這些變化逆推出生理電壓的變化。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，超聲波會(huì)給傳感器提供能量，并在反射回來(lái)后發(fā)生輕微的變化，變化量取決于神經(jīng)或肌肉的活動(dòng)。你只需要持續(xù)發(fā)射穩(wěn)定的超聲波脈沖，那么系統(tǒng)就能輕松搜集到精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

這些傳感器節(jié)點(diǎn)會(huì)被裝在容器內(nèi)部（容器的材料不易發(fā)生反應(yīng)），安全地植入體內(nèi)，植入數(shù)量可以是一個(gè)，也可以是十幾個(gè)，它能檢測(cè)心肌纖維的活動(dòng)，也能控制假肢。由于它能產(chǎn)生電壓，因此也可用于治療。

這里要指出的是，這種產(chǎn)品還沒(méi)有被用于腦部。盡管它也沒(méi)說(shuō)無(wú)法在中樞神經(jīng)系統(tǒng)工作，但它的尺寸肯定要更小，進(jìn)行的試驗(yàn)也會(huì)更復(fù)雜。它首先會(huì)被用于外圍神經(jīng)系統(tǒng)。

但在此之前，它需要獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的認(rèn)證。

醫(yī)療科技的漫漫長(zhǎng)路

任何一種東西剛剛發(fā)明時(shí)，不可能立即得到推廣。尤其是這種植入人體的電子設(shè)備，它更要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的審查，才能投入試驗(yàn)和實(shí)用。

相比之下lota比較幸運(yùn)，它不像同行那樣還要安裝一塊電池。它的供能、信息傳遞都是通過(guò)超聲波完成的，數(shù)十年的研究已經(jīng)確保了這種技術(shù)的安全性。

“FDA已經(jīng)明確規(guī)定了人體所能承受超聲波的平均功率和極限功率，我們和危險(xiǎn)的頻段及功率都相距甚遠(yuǎn)，也沒(méi)有用到什么罕見(jiàn)的技術(shù)或材料。持續(xù)的低功率超聲波并不會(huì)給我們帶來(lái)什么影響。” Maharbiz解釋道。而且相比其它植入設(shè)備，lota傳感器的拆除也更加簡(jiǎn)單。它可以通過(guò)腹腔鏡或微創(chuàng)手術(shù)取出。

這都是lota的優(yōu)勢(shì)所在，但實(shí)驗(yàn)不能急于一時(shí)。其團(tuán)隊(duì)的工作始于2013年，相比其他公司，它已經(jīng)遙遙領(lǐng)先。為了盡早進(jìn)入人體試驗(yàn)階段，lota獲得了這次融資，投資方包括Horizons Ventures、Astellas、Bold Capital Partners、Ironfire和Shanda。本輪融資于5月完成，直到今天才公布。

這次融資將幫助公司節(jié)約近18個(gè)月的時(shí)間，以盡快將用于生產(chǎn)的產(chǎn)品版本提交給FDA，從而獲取更多融資，以支持未來(lái)幾年的試驗(yàn)。