Viedpulksteņi un citas valkājamas ierīces kļūst arvien labākas un labākas, ja runa ir par mūsu svarīgo pazīmju un citu biometrisko datu uzraudzību. Bet kā būtu, ja tā vietā, lai piesprādzētu valkājamu, lietotāji varētu uzraudzīt savu ķermeni procesus, injicējot bezvadu, implantējamu mikroshēmu, lai noteiktu viņu veselību no iekšpuses ķermeņi? Un kā būtu, ja minētā mikroshēma būtu gandrīz neiedomājami maza, apmēram putekļu ērcītes lielumā un redzama tikai tad, ja to pārbauda mikroskopā?
Saturs
- Nākamās paaudzes veselības izsekošanas tehnoloģija
- Lietas var kļūt vēl niecīgākas
To ir izstrādājuši Kolumbijas Universitātes Inženieru un lietišķo zinātņu skolas inženieri. Sadarbojoties ar pasaulē vadošo mikroshēmu ražošanas gigantu, viņi ir radījuši ar ultraskaņu darbināmu, injicējamu, pilnībā funkcionējoša vienas mikroshēmas sistēma, kas ir tik niecīga, ka kādu dienu ar zemādas adatas palīdzību varētu iekļūt cilvēka ķermenī. Viņi uzskata, ka pēc tam to varētu izmantot ķermeņa uzraudzībai, ievadot gadu vecumu veselības tehnoloģija, kas pārsniedz pašreizējo funkcionalitāti, ko piedāvā veselības izsekošanas ierīce, piemēram, uz
Apple Watch.
"Visaizraujošākais ir mikroshēmas izmērs," Kenets Šepards, Kolumbijas biomedicīnas inženierijas profesors pastāstīja Digital Trends. "Tas ir ne tikai izmērs, bet arī fakts, ka mikroshēma ir visa elektroniskā sistēma. Parasti mikroshēmas ir daļa no lielākām sistēmām, kas ietver citus komponentus, lai nodrošinātu to darbību.
Ieteiktie videoklipi
Piemēram, mobilajā tālrunī ir daudz mikroshēmu, dēļu, iepakojuma, antenas un akumulatora. Tas pats attiecas uz lielāko daļu implantēto elektroniku neatkarīgi no tā, vai tie ir elektrokardiostimulatori vai muguras smadzeņu stimulatori. Lai gan tie ir pietiekami mazi, lai ietilptu cilvēka ķermenī, tie tomēr aizņem daudz tilpuma. No otras puses, mikroshēmas kā sistēmas (CaS) ierīcei izdodas saspiest vienu integrēto shēmu prātam neaptverami mazā formas faktorā. Tam nav vadu, un to var integrēt ar jebkādiem papildu devējiem, kas nepieciešami (šajā pētījumā pjezoelektriskie kristāli).
Šepards teica, ka, pēc viņa domām, "CaS ierīces ir implantējamo ierīču nākotne visu veidu lietojumprogrammām."
Nākamās paaudzes veselības izsekošanas tehnoloģija
Mikroshēmas tika izveidotas ar Taiwan Semiconductor Manufacturing Company palīdzību pusvadītāju gigants, kas ražo mikroshēmas Apple A sērijas un M sērijas procesoriem, kā arī daudz citi.
"Šīs mikroshēmas tiek radītas, sākot ar standarta papildu metāla oksīda-pusvadītāju lietuvi process, tas pats, ko izmanto mikroshēmām, ko izmanto datoros, mobilajos tālruņos un automašīnās, ”sacīja Šepards. “Mēs izmantojam TSMC fab, kas ir pasaulē lielākā pusvadītāju lietuve. Kad mēs atgriezīsim mikroshēmas [laboratorijā], mums ir jādara divas lietas: mums ir jāintegrē pjezoelektriskie devēji. nepieciešama saskarnei ar ultraskaņu, un mums ir jāsagriež un jāsamazina mikroshēma līdz vajadzīgajiem ļoti mazajiem izmēriem šeit."
Pašlaik viņš teica, ka mikroshēmas var izmantot temperatūras noteikšanai. Šis darbs sākotnēji tiek veikts kā daļa no lielākām pūlēm, meklējot veidus, kā uzraudzīt brūču dzīšanu, lai gan iespējamie pielietojumi pārsniedz to. Šepards atzīmēja, ka “šeit var nojaust daudz citu lietu, un mēs pie tām aktīvi strādājam. Viena no intriģējošākajām ir specifiska biomarķieru atpazīšana. Daži no biomarķieriem, kurus viņi interesē, cita starpā ietver asinsspiedienu, glikozi un elpošanu.
Galu galā tādām injicējamām mikroshēmām kā šī varētu būt vērtīga loma, diagnosticējot un palīdzot ārstēt pacientu specifiskas slimības. Kad tie ir nonākuši ķermenī, komandas mērķis ir ļaut mikroshēmām nodot informāciju no ķermeņa, izmantojot ultraskaņu. Tas nozīmē, ka vienu no šīm mikroshēmām varētu ievadīt noteiktā pacienta daļā, un pēc tam tā varētu sniegt reāllaika datus par izmaiņām.
Lietas var kļūt vēl niecīgākas
Pagaidām tas joprojām ir nepabeigts darbs. Mikroshēmas vēl ir jāievada cilvēkā, un pašlaik tās vairāk liecina par to, cik mazu mikroshēmu ir iespējams izgatavot. Tāpat kā ar jebkuru sasniegumu medicīnā, tam būs jāveic daudzi klīniskie izmēģinājumi, pirms pastāv iespēja, ka tas tiks darīts pieejams tirgū.
Nedomājiet, ka komanda ir sasniegusi izmēru spektra apakšējo galu attiecībā uz to, cik mazas varētu būt tās mikroshēmas. Lai cik žilbinoši tas būtu kā miniaturizācijas demonstrējums darbībā, Šepards sacīja, ka darāmā ir vēl daudz.
"Jā, mēs varam," viņš teica, atbildot uz jautājumu, vai nākotnes mikroshēmas var kļūt mazākas. "Sekojiet līdzi. Es vēl negribu pārāk daudz stāstīt par citām lietām, pie kurām strādājam, bet mazākas — patiesībā daudz mazākas — noteikti ir izstrādes stadijā.
Nesen tika publicēts dokuments, kurā aprakstīts darbs ar nosaukumu "Sub-0,1-mm3 implantējama mota pielietošana in vivo reāllaika bezvadu temperatūras noteikšanai". publicēts žurnālā Science Advances.
Redaktoru ieteikumi
- Šī spuldze var izsekot jūsu miegam un uzraudzīt pulsu no tālienes
- IBM valkājamā tehnoloģija uzrauga jūsu veselību, pārbaudot jūsu roku spēku
