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(jìn)行檢測。那么，芯片上搭載了哪些功能?植入式設(shè)備面臨哪些挑戰(zhàn)?這些技術(shù)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(nèi)檢測出感染新冠肺炎的癥狀。這種芯片像大多數(shù)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(jù)研究人員的說法，這種裝置可與病毒中特定的化學(xué)元素發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)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(shè)備并沒有明確確認(rèn)該用戶是否已經(jīng)患上新冠肺炎，而是確認(rèn)感染病毒的證據(jù))。此外，研究人員明確表示，該設(shè)備不提供跟蹤功能，但沒有提及該設(shè)備如何與外界通信(可能是RFID)。

芯片研發(fā)的主要驅(qū)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(xiàn)癥狀，這可能使關(guān)鍵軍事資產(chǎn)處于危險之中。因此，及早發(fā)現(xiàn)病毒將能更好地保護(hù)軍事資產(chǎn)，并盡量減少停機時間。

可植入設(shè)備面臨哪些挑戰(zhàn)?

植入式設(shè)備確實有改變?nèi)粘Ｉ畹臐摿?，但它們面臨的挑戰(zhàn)有兩個方面：技術(shù)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(shè)備使用的外部材料不得引起活體組織的反應(yīng)(如免疫反應(yīng))。如果發(fā)生了反應(yīng)，由此產(chǎn)生的膿液可能會導(dǎo)致并發(fā)癥，包括感染和血液中毒。

將設(shè)備植入活體組織的第二個要求是，必須對設(shè)備進(jìn)行消毒，否則設(shè)備上的危險病原體可能導(dǎo)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(shù)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(jìn)入人體，因此對日常生活的風(fēng)險很小。但如果植入的設(shè)備沒有消毒，MRSA就可能會進(jìn)入人體。

此外，植入式設(shè)備也引發(fā)了隱私和道德的關(guān)注。雖然使用這些設(shè)備理論上有助于減少疾病的發(fā)生，但也存在跟蹤個人、數(shù)據(jù)盜竊和限制自由的可能性。這些設(shè)備通常需要RFID或其他無線通信方式，連接到該設(shè)備的的任何人都可以讀取設(shè)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(shè)備的唯一id并不復(fù)雜，因為嵌入式設(shè)備允許遠(yuǎn)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(shè)備如何幫助未來?

雖然大量的研究致力于使用植入設(shè)備進(jìn)行跟蹤和識別，但其早期發(fā)現(xiàn)疾病的能力也為醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域帶來了潛在的突破。在所有可以進(jìn)行的醫(yī)學(xué)檢查中，血液檢查通常是最有效的，因為大多數(shù)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。