Pametni satovi i druga nosiva oprema postaju sve bolji i bolji kada je u pitanju praćenje naših vitalnih znakova i drugih biometrijskih podataka. Ali što kada bi korisnici mogli pratiti svoje tijelo, umjesto da vežu nosivi uređaj procese ubrizgavanjem bežičnog, implantabilnog čipa za mjerenje njihovog zdravlja iznutra tijela? A što ako je spomenuti čip bio gotovo nezamislivo malen, otprilike veličine grinje i vidljiv samo kada se pregleda pod mikroskopom?
Sadržaj
- Sljedeća generacija tehnologije za praćenje zdravlja
- Stvari mogu postati još sitnije
To je ono što su razvili inženjeri na Sveučilištu Columbia School of Engineering and Applied Science. Radeći s vodećim svjetskim divom za proizvodnju čipova, stvorili su ultrazvučni, injektibilni, potpuno funkcionalni sustav s jednim čipom koji je toliko malen da bi jednog dana mogao ući u ljudsko tijelo putem potkožne igle. Kad stignu tamo, vjeruju da bi se mogao upotrijebiti za nadzor u tijelu, što bi dovelo do starosti od zdravstvena tehnologija koja daleko nadilazi trenutnu funkcionalnost koju nudi uređaj za praćenje zdravlja kao što je the
Apple Watch.
"Ono što je najuzbudljivije je veličina čipa," Kenneth Shepard, profesor biomedicinskog inženjerstva na Columbiji, rekao je za Digital Trends. “Nije samo veličina u pitanju, već činjenica da je čip cijeli elektronički sustav. Čipovi su obično dio većih sustava koji uključuju druge komponente kako bi funkcionirali.”
Preporučeni videozapisi
Mobitel se, primjerice, sastoji od mnoštva čipova, ploča, pakiranja, antena i baterija. Isto vrijedi i za većinu ugrađene elektronike, bilo da se radi o srčanim stimulatorima ili stimulatorima leđne moždine. Iako su dovoljno male da stanu u ljudsko tijelo, zauzimaju dosta volumena. Uređaj čip-kao-sustav (CaS), s druge strane, uspijeva komprimirati jedan integrirani krug u zapanjujuće mali faktor oblika. Nema žice i može se integrirati sa svim potrebnim dodatnim pretvaračima (u ovoj studiji, piezoelektrični kristali).
Shepard je rekao da su, po njegovom mišljenju, "CaS uređaji budućnost implantabilnih uređaja za sve vrste aplikacija."
Sljedeća generacija tehnologije za praćenje zdravlja
Čipovi su kreirani uz pomoć Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, isti poluvodički div koji proizvodi čipove za Appleove procesore A-serije i M-serije, zajedno s mnoštvom drugi.
„Ovi su čipovi stvoreni počevši od standardne komplementarne ljevaonice metal-oksid-poluvodič proces, isti koji se koristi za čipove koji se koriste za računala, mobitele [i] automobile,” rekao je Pastir. “ Koristimo TSMC za tvornicu, koja je najveća svjetska ljevaonica poluvodiča. Kad vratimo čipove [u laboratorij], moramo učiniti dvije stvari: Moramo integrirati piezoelektrične pretvarače potreban za sučelje s ultrazvukom, a mi trebamo izrezati i istanjiti sam čip na vrlo male potrebne dimenzije ovdje."
Trenutačno se, rekao je, čipovi mogu koristiti za mjerenje temperature. Ovaj se rad u početku provodi kao dio većih napora koji traže načine za praćenje zacjeljivanja rana, iako potencijalne primjene idu daleko dalje od toga. Shepard je primijetio da se “mnogo drugih stvari ovdje može osjetiti i mi aktivno radimo na tome. Jedan od najintrigantnijih je specifično prepoznavanje biomarkera.” Neki od biomarkera koje zanima prikupljanje uključuju, između ostalog, krvni tlak, glukozu i disanje.
U konačnici, čipovi za ubrizgavanje poput ovog mogli bi igrati vrijednu ulogu u dijagnosticiranju i pomoći u liječenju specifičnih bolesti kod pacijenata. Nakon što uđu u tijelo, ambicija tima je omogućiti čipovima da prenose informacije iz tijela putem ultrazvuka. To znači da bi se jedan od ovih čipova mogao ubrizgati u određeni dio pacijenta i tada bi mogao pružiti podatke o promjenama u stvarnom vremenu.
Stvari mogu postati još sitnije
Za sada je to još uvijek u tijeku. Čipovi tek trebaju biti ubrizgani u ljudski subjekt i trenutno su više dokaz koncepta koliko je malen čip moguće napraviti. Kao i kod svakog otkrića u medicini, ovo će morati proći kroz mnoga klinička ispitivanja prije nego što bude bilo kakve šanse da bude dostupno na tržištu.
Nemojte misliti da je tim dosegao dno spektra veličine u smislu toga koliko mali bi njegovi čipovi mogli biti. Koliko god ovo bilo blistavo kao prikaz minijaturizacije na djelu, Shepard je rekao da ima još puno toga za učiniti.
“Da, možemo”, rekao je, odgovarajući na pitanje mogu li budući čipovi postati sitniji. “Ostanite s nama. Ne želim još previše govoriti o ostalim stvarima na kojima radimo, ali manje - zapravo, puno manje - definitivno se radi."
Nedavno je objavljen rad koji opisuje rad pod naslovom "Primjena implantabilne mrlje ispod 0,1 mm3 za in vivo bežično mjerenje temperature u stvarnom vremenu". objavljeno u časopisu Science Advances.
Preporuke urednika
- Ova žarulja može pratiti vaš san i otkucaje srca izdaleka
- IBM-ova nosiva tehnologija prati vaše zdravlje provjeravajući snagu vaše ruke
