November 19, 2022

呼吸で発電して脳を電気刺激するブレインテック

(Credit: University of Connecticut)

従来のバッテリーに代わり、呼吸で発電して脳を刺激する装置が開発された

パーキンソン病などの治療に使われる脳深部刺激装置は電池で動作します。呼吸の時の胸の動きを電気に変換し、その電力で脳を電気刺激する装置が開発されました。

従来の脳深部刺激装置は2〜3年ごとに手術が必要

脳の深部に電極を挿し、電流を流すことでパーキンソン病などを治療する脳深部刺激装置は、バッテリーで動作します。この装置の消費電力は大きいため、一般に2〜3年ごとに交換する必要があります。

刺激をするための装置は胸の皮膚の下に埋め込まれますが、そのため、電池交換のたびに手術が必要になります。

新型装置では自己発電により手術が不要になった

今回開発された装置では、呼吸をする時の胸の動きにより、胸壁が摩擦帯電ナノ発電機と呼ばれる薄い発電機を動かします。摩擦帯電ナノ発電機は静電気を発生し、その静電気をキャパシタ(=蓄電器)に貯めます。

貯まった電力を使って、脳の深部を電気刺激します。

原理的には、すでに通常の脳深部刺激装置を埋め込んでいる場合でも、バッテリー部分を摩擦帯電ナノ発電機に取り替えるだけでバッテリー交換が不要になります。

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