Los relojes inteligentes y otros dispositivos portátiles son cada vez mejores en lo que respecta al seguimiento de nuestros signos vitales y otros datos biométricos. Pero, ¿qué pasaría si, en lugar de ponerse un dispositivo portátil, los usuarios pudieran controlar su cuerpo? procesos mediante la inyección de un chip inalámbrico implantable para medir su salud desde el interior de su ¿cuerpos? ¿Y si dicho chip fuera casi inimaginablemente pequeño, aproximadamente del tamaño de un ácaro del polvo y visible sólo cuando se examina con un microscopio?
Contenido
- La próxima generación de tecnología de seguimiento de la salud
- Las cosas pueden volverse aún más pequeñas
Eso es lo que han desarrollado los ingenieros de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Columbia. Trabajando con el gigante de fabricación de chips líder en el mundo, han creado un dispositivo totalmente inyectable, impulsado por ultrasonidos. sistema funcional de un solo chip que es tan pequeño que algún día podría ingresar al cuerpo humano a través de una aguja hipodérmica. Una vez allí, creen que podría utilizarse para la monitorización interna del cuerpo, marcando el comienzo de una era de tecnología de salud que va mucho más allá de la funcionalidad actual que ofrece un dispositivo de seguimiento de la salud como el
reloj de manzana.
"Lo más interesante es el tamaño del chip". Ken Shepard, dijo a Digital Trends un profesor de ingeniería biomédica en Columbia. “No es sólo el tamaño, sino el hecho de que el chip es todo el sistema electrónico. Normalmente los chips son parte de sistemas más grandes que incluyen otros componentes para que funcionen”.
Vídeos recomendados
Un teléfono móvil, por ejemplo, consta de muchos chips, placas, embalajes, antenas y baterías. Lo mismo ocurre con la mayoría de los dispositivos electrónicos implantados, ya sean marcapasos o estimuladores de la médula espinal. Si bien son lo suficientemente pequeños como para caber en el cuerpo humano, ocupan mucho volumen. Por otro lado, un dispositivo de chip como sistema (CaS) logra comprimir un único circuito integrado en un factor de forma alucinantemente pequeño. No tiene cables y puede integrarse con cualquier transductor adicional que se requiera (en este estudio, cristales piezoeléctricos).
Shepard afirmó que, en su opinión, “los dispositivos CaS son el futuro de los implantables para todo tipo de aplicaciones”.
La próxima generación de tecnología de seguimiento de la salud
Los chips fueron creados con la ayuda de Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, la misma gigante de semiconductores que fabrica chips para los procesadores de las series A y M de Apple, junto con muchos otros.
“Estos chips se crean comenzando con una fundición de semiconductores de óxido de metal complementario estándar. proceso, el mismo que se utiliza para los chips utilizados en computadoras, teléfonos celulares [y] automóviles”, dijo Shepard. “ Usamos TSMC para fab, que es la fundición de semiconductores más grande del mundo. Una vez que llevemos los chips [al laboratorio], tenemos que hacer dos cosas: tenemos que integrar los transductores piezoeléctricos. necesario para interactuar con el ultrasonido, y necesitamos cortar y adelgazar el chip hasta las dimensiones muy pequeñas requeridas aquí."
Actualmente, dijo, los chips se pueden utilizar para detectar la temperatura. Inicialmente, este trabajo se realiza como parte de un esfuerzo más amplio que busca formas de monitorear la curación de heridas, aunque las aplicaciones potenciales van mucho más allá. Shepard señaló que “aquí se pueden sentir muchas otras cosas y estamos trabajando activamente en ellas. Uno de los más intrigantes es el reconocimiento específico de biomarcadores”. Algunos de los biomarcadores que les interesa recopilar incluyen la presión arterial, la glucosa y la respiración, entre otros.
En última instancia, chips inyectables como este podrían desempeñar un papel valioso en el diagnóstico y ayuda al tratamiento de dolencias específicas en los pacientes. Una vez que hayan entrado en el cuerpo, la ambición del equipo es permitir que los chips comuniquen información desde el cuerpo mediante ultrasonidos. Eso significa que uno de estos chips podría inyectarse en una parte específica del paciente y luego podría proporcionar datos en tiempo real sobre los cambios.
Las cosas pueden volverse aún más pequeñas
Por ahora, esto sigue siendo un trabajo en progreso. Los chips aún no se han inyectado en un sujeto humano y actualmente son más bien una prueba de concepto de cuán pequeño es posible fabricar un chip. Como ocurre con cualquier avance médico, será necesario pasar por muchos ensayos clínicos antes de que exista alguna posibilidad de que esté disponible en el mercado.
No crea que el equipo ha llegado al extremo inferior del espectro de tamaño en términos de cuán pequeños podrían llegar a ser sus chips. Por más deslumbrante que esto pueda ser como muestra de la miniaturización en acción, Shepard dijo que hay mucho más por hacer.
“Sí, podemos”, dijo, respondiendo a la pregunta de si los chips futuros podrán volverse más pequeños. "Manténganse al tanto. No quiero decir mucho todavía sobre otras cosas en las que estamos trabajando, pero definitivamente se está trabajando en algo más pequeño (de hecho, mucho más pequeño).
Recientemente se publicó un artículo que describe el trabajo, titulado “Aplicación de una mota implantable de menos de 0,1 mm3 para la detección inalámbrica de temperatura en tiempo real in vivo”. publicado en la revista Science Advances.
Recomendaciones de los editores
- Esta bombilla puede realizar un seguimiento de tu sueño y controlar tu frecuencia cardíaca desde lejos
- La tecnología portátil de IBM monitorea su salud comprobando la fuerza de su mano
