スマートウォッチやその他のウェアラブルは、バイタルサインやその他の生体認証の監視に関して、ますます優れています。 しかし、ウェアラブルを着用する代わりに、ユーザーが自分の体を監視できるようになったらどうなるでしょうか。 ワイヤレスの埋め込み型チップを注入して、体内から健康状態を測定することでプロセスを実行します。 遺体？ そして、そのチップが想像を絶するほど小さく、イエダニほどの大きさで、顕微鏡で検査した場合にのみ確認できる場合はどうなるでしょうか?
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- 次世代の健康追跡テクノロジー
- 物事はさらに小さくなる可能性があります
それは、コロンビア大学工学部および応用科学部のエンジニアが開発したものです。 世界をリードするチップ製造大手企業と協力して、彼らは超音波を利用した注入可能な完全なマイクロチップを開発しました。 機能するシングルチップ システムは非常に小さいため、いつか皮下注射針を介して人体に侵入する可能性があります。 彼らは、それが実現すれば、体内モニタリングに利用できると考えており、 のような健康追跡デバイスが提供する現在の機能をはるかに超えるヘルステクノロジー の アップルウォッチ.
「最も興味深いのはチップのサイズです。」 ケネス・シェパードコロンビア大学生物医工学教授はデジタルトレンドに語った。 「サイズだけではなく、チップが電子システム全体であるという事実も重要です。 通常、チップは、機能させるための他のコンポーネントを含むより大きなシステムの一部です。」
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たとえば、携帯電話は、多数のチップ、ボード、パッケージング、アンテナ、バッテリーで構成されています。 ペースメーカーであろうと脊髄刺激装置であろうと、埋め込み型電子機器の大部分にも同じことが当てはまります。 人間の体にフィットするほど小さいとはいえ、それでもかなりの体積を占めます。 一方、Chip-as-System (CaS) デバイスは、単一の集積回路を驚くほど小さなフォームファクターに圧縮することに成功しています。 ワイヤーがなく、必要な追加のトランスデューサー (この研究では圧電結晶) と統合できます。
シェパード氏は、「CaS デバイスは、あらゆる種類の用途における埋め込み型デバイスの未来である」と考えています。
次世代の健康追跡テクノロジー
このチップは、台湾積体電路製造会社の支援を受けて作成されました。 Apple の A シリーズおよび M シリーズ プロセッサ用のチップを製造する半導体大手。 その他。
「これらのチップは、標準的な相補型金属酸化物半導体のファウンドリから始めて作成されます。 コンピューター、携帯電話、自動車に使用されるチップと同じプロセスです」と述べた。 シェパード。 「私たちは世界最大の半導体ファウンドリであるTSMCをファブに使用しています。 チップを[研究室に]戻したら、次の 2 つのことを行う必要があります。 圧電トランスデューサーを統合する必要があります。 超音波と接続するために必要であり、チップ自体を必要な非常に小さな寸法まで切断して薄くする必要があります ここ。"
現在、このチップは温度の感知に使用できると同氏は述べた。 この研究は当初、創傷治癒を監視する方法を検討する大規模な取り組みの一環として行われていますが、潜在的な用途はそれをはるかに超えています。 シェパード氏は、「ここでは他にも多くのことが感じられ、私たちはこれらに積極的に取り組んでいます。 最も興味深いものの 1 つは、バイオマーカーの特異的認識です。」 彼らが収集に興味を持っているバイオマーカーには、血圧、血糖値、呼吸などが含まれます。
最終的には、このような注射可能なチップは、患者の特定の病気の診断と治療に役立つ貴重な役割を果たす可能性があります。 研究チームの目標は、チップが体内に入ったら、超音波を利用して体内から情報を伝達できるようにすることだ。 つまり、これらのチップの 1 つを患者の特定の部分に注入すれば、変化に関するリアルタイムのデータを提供できるようになるということです。
物事はさらに小さくなる可能性があります
今のところ、これはまだ進行中の作業です。 このチップはまだ人間の被験者に注入されておらず、現在はどの程度小さなチップを作ることが可能であるかを実証する段階にある。 他の医学的進歩と同様に、これも市場に投入される前に、多くの臨床試験を経る必要があります。
チップをどこまで小さくできるかという点で、チームがサイジング範囲の最下位に到達したとは考えないでください。 これは小型化の実際のショーケースとしては素晴らしいかもしれないが、やるべきことはまだたくさんあるとシェパード氏は語った。
将来のチップはさらに小型化できるかどうかという質問に、同氏は「はい、可能です」と答えた。 "乞うご期待。 私たちが取り組んでいる他のことについてはまだあまり言いたくないのですが、より小規模な、実際にはもっと小規模な取り組みが確実に進行中です。」
この研究について説明した論文「生体内リアルタイム無線温度検知のためのサブ-0.1 mm3 埋め込み型モートの応用」が最近発表されました。 Science Advances誌に掲載されました.
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