Создан самый маленький чип в мире для ввода в организм

12.05.2021 10:26

Создан самый маленький чип в мире для ввода в организм

Инженеры Колумбийского университета продемонстрировали экстремальную версию этой технологии, разработав самую маленькую из когда-либо созданных однокристальных систем, которые можно было бы имплантировать с помощью иглы для подкожных инъекций для измерения температуры внутри тела и, возможно, многого другого.

От имплантатов размером с божью коровку, которые отслеживают уровень кислорода в глубоких тканях тела, до крошечных датчиков “нервной пыли“, отслеживающих нервные сигналы в режиме реального времени, ученые делают большие шаги, когда дело доходит до функциональности крошечных электронных устройств. Имплант, разработанный Columbia Engineers, открывает новые горизонты в качестве самой маленькой однокристальной системы в мире, которая представляет собой полностью функциональную электронную схему с общим объемом менее 0,1 мм3 .

Это делает его маленьким, как пылевой клещ, и намного меньше, чем самый маленький компьютер в мире, устройство в форме куба, размером 0,3 мм с каждой стороны. Крошечный чип, видимый только под микроскопом, потребовал некоторого нестандартного мышления, особенно когда дело доходит до того, как он взаимодействует и питается.

Там, где небольшая электроника может иметь радиочастотные (RF) модули для передачи и приема электромагнитных радиосигналов, эти длины волн слишком велики для использования с таким маленьким устройством. С другой стороны, длины ультразвуковых волн намного меньше на данной частоте, поскольку скорость звука намного меньше скорости света, с которой распространяются электромагнитные волны. Итак, команда включила пьезоэлектрический преобразователь, который действует как “антенна“ для беспроводного питания и связи через ультразвук.

Это в сочетании со встроенным маломощным датчиком температуры превращает чип в датчик для измерения температуры в реальном времени, позволяя контролировать температуру тела, а также колебания температуры, вызванные терапевтическим применением ультразвука. Возможности имплантата были продемонстрированы на живых мышах, где он использовался для ультразвуковой нейростимуляции, и до семи имплантировали мышам одновременно с помощью внутримышечной инъекции с помощью шприца.

Ученые представляют, что эти типы чипов имплантируются в человеческое тело, а затем передаются по беспроводной сети информацию о том, что они измеряют с помощью ультразвука. В его нынешней форме это ограничено температурой тела, но другие возможности включают артериальное давление, уровень глюкозы и дыхательную функцию.

“Мы хотели посмотреть, насколько далеко мы сможем раздвинуть границы того, насколько маленьким можно будет сделать функционирующий чип“, - говорит руководитель исследования Кен Шепард. “Это новая идея микросхемы как системы - это микросхема, которая сама по себе является полностью функционирующей электронной системой. Это должно стать революционным для разработки беспроводных миниатюрных имплантируемых медицинских устройств, которые могут воспринимать разные вещи, будь то используется в клинических целях и в конечном итоге одобрен для использования человеком“.

Напомним, ранее сообщалось, что Илон Маск рассказал, когда начнет чипировать людей.

Источник

Редакция: | Карта сайта: XML | HTML | SM
2013-2021 © "МехКорпс — роботы и киборги". Все права защищены.