科学家实现豚鼠内耳供电：人体电池或成真

在麻省理工学院与哈佛大学的联合实验中，豚鼠的内耳展现出了令人惊叹的潜力。曾经只存在于科幻电影《黑客帝国》中的设想，如今在现实世界中也迈出了重要的一步。

在这项独特的研究中，科学家们成功地将电极植入豚鼠的内耳，利用其内耳结构转化为生物电池，为无线信号发射器提供电能。上图展示的是一位动物医学官员正在对一只健康的豚鼠进行检查的场景。尽管这一过程对豚鼠的听力影响甚微，但这标志着人类向控制哺乳动物体内电化学能迈出了重要的一步。这一发现为在人类内耳中植入医疗传感器提供了新的可能性。

电子工程师及计算机科学家Anantha Chandrakasan表示：“这项研究有望使我们发展出完全植入人体的电子设备，如带有无线芯片的内耳传感器，而无需依赖传统的电池。”他进一步解释，这种系统的运行将能够自给自足。

植入的电子设备不仅可以实时监测内耳的健康状况，还可以反馈附近几毫米内的人体组织情况，如颈动脉、面部神经和大脑颞叶的状况。哈佛大学的听觉外科医生斯坦科维奇指出，未来的感受器有望用于检测儿童的听力障碍，为士兵和有听力减弱风险的工人提供帮助。

尽管此前已有蟑螂、蜗牛和蛤类等动物被研究作为活体电池，但这次研究首次揭示了如何在哺乳动物体内控制电化学能的方法。这种“内耳电池”的电力来源于内耳内淋巴液和外淋巴液的电荷差，相较于其他能量来源如体热、肌肉运动或颤动等更为稳定。这一重要发现由哈佛和麻省理工的联合团队在《自然：生物技术》上公布。

斯坦科维奇强调：“内耳因其稳定的能量来源特别具有吸引力，这种情况会贯穿人的一生。”由于内耳的电压较小，需要无线电波脉冲来刺激控制线圈的启动。由于内耳电量微小，研究者需设计匹配的电子设备，并设法先累积足够的电荷才能为设备供电。

Chandrakasan解释说：“我们需要通过存储装置积累电能，为需要更大电量的设备供电。当信号发射器和传感器关闭时，我们必须能够完全控制电能的关闭。”联合研究团队正在寻求制造更合适的电极，以最小化收集电能的过程对内耳的影响。未来的研究方向还包括同时将电极和电子设备植入豚鼠的耳朵中，以形成完整的植入系统。最终，研究人员希望这项技术能够应用到人类身上。