Смарт часовниците и другите носими устройства стават все по-добри и по-добри, когато става въпрос за наблюдение на нашите жизнени показатели и други биометрични данни. Но какво ще стане, ако вместо да закопчаят носимо устройство, потребителите могат вместо това да наблюдават тялото си процеси чрез инжектиране на безжичен имплантируем чип за измерване на тяхното здраве от вътрешността им тела? И какво, ако споменатият чип беше почти невъобразимо малък, около размера на прахова акар и видим само когато се изследва под микроскоп?
Съдържание
- Следващото поколение технологии за проследяване на здравето
- Нещата могат да станат още по-малки
Това са разработили инженерите от Училището по инженерство и приложни науки на Колумбийския университет. Работейки с водещия световен гигант за производство на чипове, те създадоха захранван с ултразвук, инжекционен, напълно функционираща едночипова система, която е толкова малка, че един ден може да влезе в човешкото тяло чрез хиподермична игла. След като стигнат там, те вярват, че след това може да се използва за наблюдение в тялото, с което ще настъпи възраст от здравна технология, която надхвърля текущата функционалност, предлагана от устройство за проследяване на здравето като на
Apple Watch.
„Това, което е най-вълнуващо, е размерът на чипа,“ Кенет Шепърд, професор по биомедицинско инженерство в Колумбийския университет, каза пред Digital Trends. „Не е само размерът, но и фактът, че чипът е цялата електронна система. Обикновено чиповете са част от по-големи системи, които включват други компоненти, за да функционират.
Препоръчани видеоклипове
Един мобилен телефон, например, се състои от много чипове, платки, опаковки, антени и батерия. Същото важи и за по-голямата част от имплантираната електроника, независимо дали са пейсмейкъри или стимулатори на гръбначния мозък. Въпреки че са достатъчно малки, за да се поберат в човешкото тяло, те все пак заемат много обем. Устройство чип като система (CaS), от друга страна, успява да компресира една интегрална схема в умопомрачително малък форм-фактор. Той няма проводници и може да бъде интегриран с каквито допълнителни преобразуватели са необходими (в това изследване, пиезоелектрични кристали).
Шепърд каза, че според него „CaS устройствата са бъдещето на имплантируемите устройства за всякакви приложения“.
Следващото поколение технологии за проследяване на здравето
Чиповете са създадени със съдействието на Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, същата полупроводников гигант, който прави чиповете за A-серията и M-серията процесори на Apple, заедно с много други.
„Тези чипове са създадени, като се започне със стандартна допълнителна леярна за метал-оксид-полупроводник процес, същият, който се използва за чипове, използвани за компютри, мобилни телефони [и] автомобили“, каза Шепърд. „Използваме TSMC за фабрика, която е най-голямата леярна за полупроводници в света. След като върнем чиповете [в лабораторията], трябва да направим две неща: Трябва да интегрираме пиезоелектричните преобразуватели необходими за интерфейс с ултразвук и трябва да изрежем и изтъним самия чип до необходимите много малки размери тук."
В момента, каза той, чиповете могат да се използват за измерване на температура. Тази работа първоначално се извършва като част от по-големи усилия, търсещи начини за наблюдение на заздравяването на рани, въпреки че потенциалните приложения надхвърлят това. Шепърд отбеляза, че „тук могат да се усетят много други неща и ние активно работим върху тях. Един от най-интригуващите е специфичното разпознаване на биомаркери. Някои от биомаркерите, които се интересуват от събирането, включват кръвно налягане, глюкоза и дишане, наред с други.
В крайна сметка, инжекционни чипове като този биха могли да играят ценна роля при диагностицирането и подпомагането на лечението на специфични заболявания при пациентите. След като влязат в тялото, амбицията на екипа е да позволи на чиповете да предават информация от тялото чрез ултразвук. Това означава, че един от тези чипове може да бъде инжектиран в определена част от пациента и след това ще може да предостави данни в реално време за промените.
Нещата могат да станат още по-малки
Засега това остава в процес на работа. Чиповете все още не са инжектирани в човешки субект и в момента са по-скоро доказателство за концепцията колко малък чип е възможно да се направи. Както при всеки медицински пробив, това ще трябва да премине през много клинични изпитвания, преди да има някакъв шанс да бъде пуснато на пазара.
Не мислете, че екипът е достигнал долния край на спектъра на оразмеряване по отношение на това колко малки биха могли да станат неговите чипове. Колкото и ослепително да е това като демонстрация на миниатюризация в действие, Шепърд каза, че има още много какво да се направи.
„Да, можем“, каза той, отговаряйки на въпроса дали бъдещите чипове могат да станат по-малки. „Останете на линия. Не искам да казвам твърде много за другите неща, върху които работим, но по-малки – всъщност, много по-малки – определено се разработват.“
Документ, описващ работата, озаглавен „Прилагане на под-0,1-mm3 имплантируема прашинка за in vivo безжично измерване на температурата в реално време“, беше наскоро публикувано в списание Science Advances.
Препоръки на редакторите
- Тази електрическа крушка може да следи съня ви и да следи сърдечния ви ритъм отдалеч
- Носимата технология на IBM следи здравето ви, като проверява силата на ръцете ви
