導讀:芯片上搭載了哪些功能?植入式設備面臨哪些挑戰(zhàn)?這些技術能否幫助治療其他疾病呢?
美國五角大樓最近開發(fā)了一種可植入芯片,可以檢測出新冠肺炎的早期跡象,并提醒用戶進行檢測。那么,芯片上搭載了哪些功能?植入式設備面臨哪些挑戰(zhàn)?這些技術能否幫助治療其他疾病呢?
五角大樓發(fā)布新冠肺炎檢測芯片
最近,美國國防部高級研究計劃局(DARPA)的一個研究小組宣布他們開發(fā)出了一種可植入芯片,這種芯片可以在幾分鐘內檢測出感染新冠肺炎的癥狀。這種芯片像大多數典型的植入式裝置一樣被植入在皮膚下,并能持續(xù)檢測血液中是否有病毒、病原體的痕跡。
根據研究人員的說法,這種裝置可與病毒中特定的化學元素發(fā)生反應,當這種元素被檢測到時,它會通知用戶執(zhí)行新冠肺炎病毒測試(需要注意的是,設備并沒有明確確認該用戶是否已經患上新冠肺炎,而是確認感染病毒的證據)。此外,研究人員明確表示,該設備不提供跟蹤功能,但沒有提及該設備如何與外界通信(可能是RFID)。
芯片研發(fā)的主要驅動力來自于新冠肺炎病毒在羅斯福航空母艦上的傳播。雖然只有一個人死于新冠肺炎,但感染病毒的人中約有25%出現癥狀,這可能使關鍵軍事資產處于危險之中。因此,及早發(fā)現病毒將能更好地保護軍事資產,并盡量減少停機時間。
可植入設備面臨哪些挑戰(zhàn)?
植入式設備確實有改變日常生活的潛力,但它們面臨的挑戰(zhàn)有兩個方面:技術和道德。
植入活體組織的裝置首先必須具有生物惰性。這意味著設備使用的外部材料不得引起活體組織的反應(如免疫反應)。如果發(fā)生了反應,由此產生的膿液可能會導致并發(fā)癥,包括感染和血液中毒。
將設備植入活體組織的第二個要求是,必須對設備進行消毒,否則設備上的危險病原體可能導致感染。例如,耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)就是一種極其危險的感染,對大多數抗生素都有耐藥性,但它廣泛存在于日常用品中。然而,耐甲氧西林金黃色葡萄球菌不能被攝入,也不容易進入人體,因此對日常生活的風險很小。但如果植入的設備沒有消毒,MRSA就可能會進入人體。
此外,植入式設備也引發(fā)了隱私和道德的關注。雖然使用這些設備理論上有助于減少疾病的發(fā)生,但也存在跟蹤個人、數據盜竊和限制自由的可能性。這些設備通常需要RFID或其他無線通信方式,連接到該設備的的任何人都可以讀取設備,或者至少看到它的存在。
因此,在不同的地點(包括商店和餐館)安裝RFID閱讀器,然后跟蹤和存儲每個植入設備的唯一id并不復雜,因為嵌入式設備允許遠程識別而不需要許可。隨著時間的推移,唯一的id可以鏈接到個人信息,例如姓名和地址。
可植入設備如何幫助未來?
雖然大量的研究致力于使用植入設備進行跟蹤和識別,但其早期發(fā)現疾病的能力也為醫(yī)學診斷領域帶來了潛在的突破。在所有可以進行的醫(yī)學檢查中,血液檢查通常是最有效的,因為大多數情況下致病因子都可以通過血液檢查查出(無論是病原體、癌癥、維生素缺乏癥還是中毒)。
美國國防部高級研究計劃局開發(fā)的這個裝置只是第一塊墊腳石,在未來,也可以使用同樣的芯片來檢測其它疾病的早期跡象。此外,使用這種裝置也許有助于控制下一次疫情的爆發(fā),而無需封鎖和限制出行。