Jam tangan pintar dan perangkat wearable lainnya menjadi semakin baik dalam hal memantau tanda-tanda vital dan biometrik lainnya. Namun bagaimana jika, alih-alih memakai perangkat wearable, pengguna malah bisa memantau tubuh mereka proses dengan menyuntikkan chip nirkabel yang dapat ditanamkan untuk mengukur kesehatan mereka dari dalam tubuh? Dan bagaimana jika chip tersebut berukuran sangat kecil, kira-kira seukuran tungau debu dan hanya terlihat jika diperiksa di bawah mikroskop?
Isi
- Teknologi pelacakan kesehatan generasi berikutnya
- Segalanya bisa menjadi lebih kecil lagi
Hal itulah yang dikembangkan oleh para insinyur di Fakultas Teknik dan Sains Terapan Universitas Columbia. Bekerja sama dengan raksasa fabrikasi chip terkemuka di dunia, mereka telah menciptakan mesin suntik bertenaga ultrasonik yang sepenuhnya sistem chip tunggal yang berfungsi dan sangat kecil sehingga suatu hari nanti bisa masuk ke tubuh manusia melalui jarum suntik. Sesampainya di sana, mereka yakin alat tersebut dapat digunakan untuk pemantauan di dalam tubuh, yang akan mengantarkan pada zaman teknologi kesehatan yang melampaui fungsionalitas yang ditawarkan oleh perangkat pelacak kesehatan saat ini itu
jam apel.
“Yang paling menarik adalah ukuran chipnya,” Kenneth Shepard, seorang profesor teknik biomedis di Columbia, mengatakan kepada Digital Trends. “Bukan hanya ukurannya, tetapi fakta bahwa chip tersebut adalah keseluruhan sistem elektronik. Biasanya chip adalah bagian dari sistem yang lebih besar yang mencakup komponen lain agar dapat berfungsi.”
Video yang Direkomendasikan
Ponsel, misalnya, terdiri dari banyak chip, papan, kemasan, antena, dan baterai. Hal yang sama berlaku untuk sebagian besar perangkat elektronik yang ditanamkan, baik itu alat pacu jantung atau stimulator sumsum tulang belakang. Meskipun ukurannya cukup kecil untuk dimasukkan ke dalam tubuh manusia, namun ukurannya besar. Sebaliknya, perangkat chip-as-system (CaS) berhasil mengompresi satu sirkuit terintegrasi menjadi faktor bentuk yang sangat kecil. Ia tidak memiliki kabel dan dapat diintegrasikan dengan transduser tambahan apa pun yang diperlukan (dalam penelitian ini, kristal piezoelektrik).
Shepard mengatakan, menurut pendapatnya, “Perangkat CaS adalah masa depan implan untuk semua jenis aplikasi.”
Teknologi pelacakan kesehatan generasi berikutnya
Chip tersebut dibuat dengan bantuan Perusahaan Manufaktur Semikonduktor Taiwan raksasa semikonduktor yang membuat chip untuk prosesor Apple seri A dan seri M, serta banyak lagi yang lain.
“Chip ini dibuat dengan memulai pengecoran semikonduktor oksida logam komplementer standar prosesnya, sama seperti yang digunakan untuk chip yang digunakan pada komputer, telepon seluler, [dan] mobil,” katanya gembala. “ Kami menggunakan TSMC untuk fab, yang merupakan pabrik pengecoran semikonduktor terbesar di dunia. Setelah kami mengembalikan chip tersebut [ke laboratorium], kami harus melakukan dua hal: Kami harus mengintegrasikan transduser piezoelektrik diperlukan untuk berinteraksi dengan USG, dan kita perlu memotong dan mengencerkan chip itu sendiri hingga ke dimensi yang sangat kecil yang diperlukan Di Sini."
Saat ini, kata dia, chip tersebut sudah bisa digunakan untuk penginderaan suhu. Pekerjaan ini awalnya dilakukan sebagai bagian dari upaya yang lebih besar untuk mencari cara memantau penyembuhan luka, meskipun potensi penerapannya lebih dari itu. Shepard mencatat bahwa, “banyak hal lain yang dapat dirasakan di sini, dan kami secara aktif berupaya mengatasinya. Salah satu yang paling menarik adalah pengenalan spesifik terhadap biomarker.” Beberapa biomarker yang ingin mereka kumpulkan antara lain tekanan darah, glukosa, dan pernapasan.
Pada akhirnya, chip yang dapat disuntikkan seperti ini dapat memainkan peran penting dalam mendiagnosis dan membantu mengobati penyakit tertentu pada pasien. Begitu mereka memasuki tubuh, ambisi tim adalah memungkinkan chip tersebut menyampaikan informasi dari tubuh melalui USG. Artinya, salah satu chip ini dapat disuntikkan ke bagian tertentu pasien, dan kemudian dapat memberikan data perubahan secara real-time.
Segalanya bisa menjadi lebih kecil lagi
Untuk saat ini, hal ini masih dalam proses. Chip tersebut belum disuntikkan ke subjek manusia, dan saat ini lebih merupakan bukti konsep betapa kecilnya sebuah chip yang mungkin dibuat. Seperti halnya terobosan medis lainnya, terobosan ini harus melalui banyak uji klinis sebelum ada peluang untuk tersedia di pasar.
Jangan berpikir bahwa tim tersebut telah mencapai batas bawah spektrum ukuran dalam hal seberapa kecil chipnya. Meskipun hal ini mungkin merupakan pertunjukan miniaturisasi dalam tindakan, Shepard mengatakan bahwa masih banyak yang harus dilakukan.
“Ya, kami bisa,” katanya, menjawab pertanyaan apakah chip di masa depan bisa menjadi lebih kecil. "Pantau terus. Saya belum ingin mengatakan terlalu banyak mengenai hal-hal lain yang sedang kami kerjakan, namun skala yang lebih kecil – bahkan, jauh lebih kecil – pasti sedang dalam pengerjaan.”
Sebuah makalah yang menjelaskan karya tersebut, berjudul “Aplikasi mote implan sub–0,1 mm3 untuk penginderaan suhu nirkabel real-time in vivo,” baru-baru ini diterbitkan. diterbitkan dalam jurnal Science Advances.
Rekomendasi Editor
- Bola lampu ini dapat melacak tidur Anda dan memantau detak jantung Anda dari jauh
- Teknologi wearable IBM memantau kesehatan Anda dengan memeriksa kekuatan tangan Anda
