Az okosórák és más hordható eszközök egyre jobbak, ha létfontosságú jeleink és egyéb biometrikus adataink figyeléséről van szó. De mi lenne, ha a felhasználók ahelyett, hogy felcsatolnának egy hordható eszközt, megfigyelhetnék testüket Vezeték nélküli, beültethető chip befecskendezésével, hogy egészségi állapotukat a testük belsejéből mérjék testek? És mi van akkor, ha az említett chip szinte elképzelhetetlenül kicsi, körülbelül akkora, mint egy poratka, és csak mikroszkóp alatt látható?
Tartalom
- Az egészségkövető technológia következő generációja
- A dolgok még apróbbak lehetnek
Ezt fejlesztették ki a Columbia University School of Engineering and Applied Science mérnökei. A világ vezető chipgyártó óriásával együttműködve létrehoztak egy ultrahanggal működő, injektálható, teljesen működő egychipes rendszer, amely annyira apró, hogy egy napon injekciós tűvel bejuthat az emberi szervezetbe. Ha már ott vannak, úgy vélik, hogy felhasználható lenne a testen belüli monitorozásra, ezzel bevezetve a korszakot egészségügyi technológia, amely jóval túlmutat az olyan állapotkövető eszközök jelenlegi funkcióin, mint például a
Apple óra.
"A legizgalmasabb a chip mérete" Kenneth Shepard, a Columbia orvosbiológiai mérnök professzora elmondta a Digital Trendsnek. „Nemcsak a méret, hanem az is, hogy a chip az egész elektronikus rendszer. A chipek általában olyan nagyobb rendszerek részét képezik, amelyek működésük érdekében más alkatrészeket is tartalmaznak.
Ajánlott videók
Egy mobiltelefon például rengeteg chipet, táblát, csomagolást, antennákat és akkumulátort tartalmaz. Ugyanez igaz a beültetett elektronikai eszközök többségére, legyen szó pacemakerről vagy gerincvelő-stimulátorról. Bár elég kicsik ahhoz, hogy beleférjenek az emberi testbe, mégis nagy térfogatot foglalnak el. Ezzel szemben egy chip-as-system (CaS) eszköz egyetlen integrált áramkört is elképesztően kis méretűvé tud tömöríteni. Nincs benne vezeték, és bármilyen további jelátalakítóval integrálható (ebben a tanulmányban piezoelektromos kristályokkal).
Shepard elmondta, hogy véleménye szerint "a CaS-eszközök a beültethető eszközök jövőjét jelentik mindenféle alkalmazáshoz."
Az egészségkövető technológia következő generációja
A chipeket a Taiwan Semiconductor Manufacturing Company közreműködésével hozták létre félvezető óriás, amely az Apple A- és M-sorozatú processzoraihoz gyártja a chipeket, valamint rengeteg mások.
„Ezeket a chipeket egy szabványos kiegészítő fém-oxid-félvezető öntödével hozzák létre ugyanaz, mint a számítógépekhez, mobiltelefonokhoz és autókhoz használt chipeknél” – mondta Shepard. „A TSMC-t használjuk a fab-hoz, amely a világ legnagyobb félvezetőöntödéje. Miután visszavittük a chipeket [a laborba], két dolgot kell tennünk: integrálnunk kell a piezoelektromos átalakítókat szükséges az ultrahanghoz való interfészhez, és magát a chipet is le kell vágnunk és vékonyra kell vágnunk a szükséges nagyon kis méretekre itt."
Elmondása szerint jelenleg a chipek hőmérséklet érzékelésére használhatók. Ezt a munkát kezdetben egy nagyobb erőfeszítés részeként végzik, amely a sebgyógyulás nyomon követésének módjait keresi, bár a lehetséges alkalmazások jóval túlmutatnak ezen. Shepard megjegyezte, hogy „sok más dolog is érzékelhető itt, és ezeken aktívan dolgozunk. Az egyik legérdekesebb a biomarkerek konkrét felismerése.” Néhány biomarker, amelyre kíváncsiak, többek között a vérnyomás, a glükóz és a légzés.
Végső soron az ilyen injektálható chipek értékes szerepet játszhatnak a betegek bizonyos betegségeinek diagnosztizálásában és kezelésében. Miután bejutottak a szervezetbe, a csapat célja, hogy lehetővé tegye a chipek számára, hogy ultrahangon keresztül információt közvetítsenek a testből. Ez azt jelenti, hogy az egyik chipet be lehet fecskendezni a páciens egy meghatározott részébe, és azután valós idejű adatokat szolgáltathat a változásokról.
A dolgok még apróbbak lehetnek
Egyelőre ez egy folyamatban lévő munka. A chipeket még nem fecskendezték be emberi alanyba, és jelenleg inkább annak bizonyítéka, hogy milyen kicsi chipet lehet készíteni. Mint minden orvosi áttörésnél, ennek is rengeteg klinikai vizsgálaton kell keresztülmennie, mielőtt bármi esélye lenne a piacon való megjelenésre.
Ne gondolja, hogy a csapat elérte a méretezési spektrum alsó végét a tekintetben, hogy milyen kicsik lehetnek a chipjei. Bármilyen káprázatos is ez, mint a miniatürizálás gyakorlati bemutatója, Shepard szerint még bőven van mit tenni.
„Igen, megtehetjük” – válaszolta arra a kérdésre, hogy a jövőbeni chipek apróbbak lehetnek-e. "Maradjon velünk. Még nem akarok túl sokat mondani más dolgokról, amelyeken dolgozunk, de a kisebbek – sőt, sokkal kisebbek – minden bizonnyal készülőben vannak.”
A közelmúltban jelent meg a munkát ismertető cikk „A 0,1 mm3-nél kisebb beültethető mote alkalmazása in vivo valós idejű vezeték nélküli hőmérséklet-érzékelőhöz” címmel. a Science Advances folyóiratban jelent meg.
Szerkesztői ajánlások
- Ez az izzó képes nyomon követni az alvást és a pulzusszámot messziről
- Az IBM hordható technológiája a keze erősségének ellenőrzésével figyeli egészségét
