Технологии

Учени разработиха миниатюрен чип, който може да се инжектира в тялото със спринцовка

Поставянето на електроника в нашето тяло, така че да циркулира заедно с червените кръвни клетки за наблюдение и картографиране на биологични сигнали, подкрепа и подобряване на физиологичните функции и лечение на заболявания е нещо все по-желателно в света на медицината. Имплантируемите медицински устройства превръщат здравеопазването и подобряват качеството на живот на милиони хора.

Изследователи от Columbia Engineering са изработили най-малката едночипова система в света, която е напълно функционираща електронна схема с общ обем по-малък от 0,1 кубични милиметра. Системата е малка като прахов кърлеж и се вижда само под микроскоп.

За да постигне това, екипът използва ултразвук както за захранване, така и за комуникация с устройството безжично. Малкият  чип може да бъде имплантиран чрез подкожна игла за измерване на вътрешна телесна температура, кръвно налягане, глюкоза и потенциално много повече.

Обикновено малката електроника разполага с радиочестотни (RF) модули за предаване и приемане на електромагнитни сигнали, но тези дължини на вълните са твърде големи, за да се използват с толкова малко устройство. Ултразвуковите дължини на вълните, от друга страна, са много по-малки при дадена честота, тъй като скоростта на звука е много по-малка от скоростта на светлината. Ето защо екипът е включил пиезоелектричен преобразувател, който действа като „антена“ за комуникация и захранване с устройството безжично, използвайки ултразвукови вълни.

Когато се комбинира с температурен сензор с ниска мощност, за да трансформира чипа в температурна сонда в реално време, устройството ще може да наблюдава телесната температура в допълнение към малките вариации в температурата, свързани с терапевтичното използване на ултразвук. Това трябва да е революционно за разработването на безжични, миниатюризирани имплантируеми медицински устройства, които могат да усещат различни неща, да се използват в клинични приложения и в крайна сметка да бъдат одобрени за употреба от хора.

„Това е хубав пример за технологията„ повече от Мур “- въведохме нови материали върху стандартния комплементарен метален оксид-полупроводник, за да осигурим нова функция“, каза ръководителят на екипа Кен Шепърд. „В този случай добавихме пиезоелектрични материали директно към интегралната схема, за да преобразуваме акустичната енергия в електрическата енергия.“

„Ултразвукът продължава да нараства от клинично значение, тъй като стават достъпни нови инструменти и техники. Тази работа продължава тази тенденция “, добави член на екипа Елиса Конофагу.

В момента доказателствената концепция на импланта е демонстрирана на живи мишки, където се използва за ултразвукова невростимулация. В експеримента те имплантират до седем мишки наведнъж с интрамускулно инжектиране чрез спринцовка.

Целта на екипа е да разработи чипове, които могат да се инжектират в тялото с подкожна игла и след това да комуникират обратно извън тялото с помощта на ултразвук, предоставяйки информация за нещо, което измерват локално. Настоящите устройства измерват телесната температура, но има много повече възможности, по които екипът работи.

Превод: Редакция „Нова Вест“, Ралица Димитрова

Leave a Comment
Сподели
Публикувано от
Редакция Нова Вест

Скорошни постове

  • Спонсорирани

Съвети от Руал Травел при планиране на перфектната екскурзия до Япония

Планирането на екскурзия до Япония може да бъде вълнуващо, но и предизвикателно. За да се…

преди 1 седмица
  • Спонсорирани

Прогнози за интериорния дизайн през 2025 г.: какво да очакваме?

С всяка година интериорният дизайн се променя и развива, като носи нови тенденции и концепции…

преди 3 седмици
  • Спонсорирани

Какви документи са необходими за данъчна оценка на имот?

Данъчната оценка на имот е процес, който се изисква при различни сделки или административни процедури,…

преди 3 седмици
  • Спонсорирани

Пантофи за детска градина, които всяко дете ще хареса: най-добрите модели

Пантофите за детска градина са неразделна част от ежедневието на всяко дете. Те не само…

преди 2 месеца
  • Любопитно

Съвсем малка е вероятността да бъде открит живот в Млечния път

Възможността да не сме единствените разумни същества във Вселената винаги е интригувала света. Какво ще…

преди 2 месеца
  • Любопитно

Как слънчевата радиация влияе на Земята?

Доколко животът на Земята се влияе от слънчевата радиация? Ново проучване доказа въздействието на електромагнитните…

преди 2 месеца