Išmanieji laikrodžiai ir kiti nešiojami įrenginiai tampa vis geresni, kai reikia stebėti mūsų gyvybinius požymius ir kitus biometrinius duomenis. O kas, jei užuot prisisegę nešiojamąjį diržą, vartotojai galėtų stebėti savo kūną procesų suleidus belaidį implantuojamą lustą, kad būtų galima išmatuoti jų sveikatą iš vidaus kūnai? O kas, jei minėtas lustas būtų beveik neįsivaizduojamai mažas, maždaug dulkių erkės dydžio ir matomas tik ištyrus mikroskopu?
Turinys
- Naujos kartos sveikatos stebėjimo technologijos
- Daiktai gali tapti dar smulkesni
Būtent tai sukūrė Kolumbijos universiteto inžinerijos ir taikomųjų mokslų mokyklos inžinieriai. Dirbdami su pasaulyje pirmaujančia lustų gamybos milžine, jie sukūrė ultragarsu varomą, injekcinį, visiškai veikianti vieno lusto sistema, kuri yra tokia mažytė, kad vieną dieną poodine adata galėtų patekti į žmogaus organizmą. Atvykę jie tiki, kad vėliau jį būtų galima panaudoti kūno stebėjimui, įvesdami metų amžių sveikatos technologija, kuri gerokai viršija dabartines funkcijas, kurias siūlo sveikatos stebėjimo prietaisas, pvz., į Apple Watch.
„Įdomiausia yra lusto dydis“, Kennethas Shepardas, Kolumbijos biomedicinos inžinerijos profesorius pasakojo „Digital Trends“. „Tai ne tik dydis, bet ir tai, kad lustas yra visa elektroninė sistema. Paprastai lustai yra didesnių sistemų dalis, kuriose yra kitų komponentų, kad jie veiktų.
Rekomenduojami vaizdo įrašai
Pavyzdžiui, mobilųjį telefoną sudaro daug lustų, plokščių, pakuotės, antenos ir baterijos. Tas pats pasakytina apie daugumą implantuotų elektronikos prietaisų, nesvarbu, ar tai širdies stimuliatoriai, ar nugaros smegenų stimuliatoriai. Nors jie yra pakankamai maži, kad tilptų į žmogaus kūną, jie vis tiek užima daug tūrio. Kita vertus, lusto kaip sistemos (CaS) įrenginys sugeba suspausti vieną integrinį grandyną į neįtikėtinai mažą formos faktorių. Jis neturi laidų ir gali būti integruotas su bet kokiais papildomais keitikliais (šiame tyrime pjezoelektriniais kristalais).
Shepardas sakė, kad, jo nuomone, „CaS įrenginiai yra implantuojamų įrenginių ateitis, skirta visoms programoms“.
Naujos kartos sveikatos stebėjimo technologijos
Lustai buvo sukurti padedant Taiwan Semiconductor Manufacturing Company puslaidininkių milžinas, gaminantis lustus „Apple“ A ir M serijos procesoriams bei daugybe kiti.
„Šie lustai kuriami pradedant nuo standartinės papildomos metalo oksido ir puslaidininkių liejyklos procesas, tas pats, kuris naudojamas lustams, naudojamiems kompiuteriams, mobiliesiems telefonams [ir] automobiliams“, – sakė Šepardas. „Fab, kuri yra didžiausia pasaulyje puslaidininkių liejykla, naudojame TSMC. Kai sugrąžinsime lustus [į laboratoriją], turime padaryti du dalykus: turime integruoti pjezoelektrinius keitiklius. reikalinga sąsaja su ultragarsu, o patį lustą turime iškirpti ir suploninti iki labai mažų matmenų čia“.
Šiuo metu, pasak jo, lustai gali būti naudojami temperatūros jutimui. Šis darbas iš pradžių atliekamas kaip didesnių pastangų dalis, ieškant būdų, kaip stebėti žaizdų gijimą, nors galimi pritaikymai yra daug daugiau. Shepardas pažymėjo, kad „čia galima pajusti daug kitų dalykų, ir mes aktyviai dirbame su jais. Vienas iš labiausiai intriguojančių yra konkretus biomarkerių atpažinimas. Kai kurie biomarkeriai, kuriuos jie domisi rinkti, yra kraujospūdis, gliukozė ir kvėpavimas.
Galiausiai tokie injekciniai lustai, kaip šis, galėtų atlikti vertingą vaidmenį diagnozuojant ir padedant gydyti konkrečius pacientų negalavimus. Kai jie patenka į kūną, komandos tikslas yra leisti lustams perduoti informaciją iš kūno ultragarsu. Tai reiškia, kad vienas iš šių lustų gali būti sušvirkštas į konkrečią paciento dalį ir tada galėtų pateikti duomenis apie pokyčius realiuoju laiku.
Daiktai gali tapti dar smulkesni
Kol kas tai tebėra nebaigtas darbas. Lustai dar turi būti įšvirkšti į žmogų, o šiuo metu jie labiau įrodo, koks mažas lustas gali būti pagamintas. Kaip ir su bet kokiu medicininiu laimėjimu, tai turės atlikti daugybę klinikinių tyrimų, kad būtų galima jį pateikti rinkai.
Nemanykite, kad komanda pasiekė apatinį dydžių spektro galą pagal tai, kiek maži gali būti jos lustai. Kad ir kaip apakinti tai būtų miniatiūrizavimo demonstravimas, Shepard sakė, kad reikia dar daug nuveikti.
„Taip, galime“, – atsakė jis, atsakydamas į klausimą, ar būsimi lustai gali tapti smulkesni. „Sekite naujienas. Nenoriu dar daug pasakoti apie kitus dalykus, prie kurių dirbame, bet mažesnių – tiesą sakant, daug mažesnių – tikrai yra darbai.
Neseniai buvo paskelbtas darbas, kuriame aprašomas darbas, pavadintas „Mažiau nei 0,1 mm3 implantuojamo moto taikymas belaidžiam temperatūros jutimui in vivo realiuoju laiku“. paskelbtas žurnale Science Advances.
Redaktorių rekomendacijos
- Ši lemputė gali stebėti jūsų miegą ir stebėti širdies ritmą iš tolo
- IBM nešiojamoji technologija stebi jūsų sveikatą tikrindama jūsų rankos stiprumą
