マサチューセッツ工科大学(MIT)とブリガム・アンド・ウィメンズ病院の研究チームは、人体の深い位置に埋め込んだデバイスに無線によって給電・通信を行う新技術を開発したと発表した。
ドラッグデリバリー、生体内モニタリング、脳への光・電気刺激による治療などで使われるデバイスへの応用を想定している。

研究成果の詳細は、今年8月にハンガリーのブダペストで開催される米国計算機学会(ACM)データ通信特別部会(SIGCOMM)の会議で発表される。

体内に埋め込んだデバイスに無線給電する仕組み 体内に埋め込んだデバイスに無線給電する仕組み。
複数のアンテナから放射された電波が干渉し合い、強度が強まってしきい値(点線)を超えるポイントで給電する (出所:MIT)人体組織を安全に透過できる電波を使って体内埋め込みデバイスに無線での電力供給を行う。
動物実験では、体内深さ10cmの位置にあるデバイスに対して、1m離れたところから給電できることが実証されている。
デバイスが皮膚直下の浅い位置に埋め込まれている場合には、最大38m離れたところから給電可能であるという。

電池を内蔵しないですむため、埋め込みデバイスの小型化が可能になる。
今回の研究では、米粒サイズのデバイスを使った実験を行っているが、これはプロトタイプであり将来的にはさらに小型化したデバイスも可能になると予想されている。
こうした小型デバイスとのデータ通信が人体から離れた位置から行えるようになるので、医療分野でこれまでにない応用が期待できるという。

無線給電の仕組み 脳内に埋め込んだ電池レスの微小デバイスを無線でコントロールし、光や電気の刺激を与えることによってニューロン活動の活性化や抑制を行う (出所:MIT)
パーキンソン病やてんかんの治療では、埋め込み型電極によって脳の深部に電気刺激を与える方法が使われることがある。

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■体内に埋め込んだデバイスに無線給電する仕組み。
複数のアンテナから放射された電波が干渉し合い、強度が強まってしきい値(点線)を超えるポイントで給電する
https://news.mynavi.jp/article/20180620-650378/images/001.jpg
■脳内に埋め込んだ電池レスの微小デバイスを無線でコントロールし、
光や電気の刺激を与えることによってニューロン活動の活性化や抑制を行う
https://news.mynavi.jp/article/20180620-650378/images/002.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180620-650378/