Миниатюризация электроники открывает ряд потрясающих возможностей для мониторинга и улучшения нашего здоровья. Например, новые микроскопические биосенсоры можно устанавливать в человека при помощи обычного шприца.
Инженеры из Колумбийского университета продемонстрировали однокристальную систему, которую можно имплантировать в тело обычной иглой для подкожных инъекций. Микрочип может следить за различными биологическими показаниями, например, за температурой тела пользователя.
Полнофункциональная электронная схема имеет объем не более 0,1 кубического миллиметра. Такие габариты сопоставимы с размерами пылевого клеща, различимого только под микроскопом. Интересно, что микрочип питается от ультразвука. Дело в том, что при таких габаритах в него невозможно установить традиционный радиочастотный модуль - длина радиоволны попросту превышает размер самого чипа. Потому разработчики включили в схему пьезоэлектрический преобразователь, который действует как "антенна" для беспроводного питания и связи через ультразвук.
Также в схеме имеется температурный сенсор. Таким образом, микрочип является чем-то вроде вживляемого градусника, позволяющего в любой момент считать температуру тела пользователя при помощи соответствующего ультразвукового сканера. Работоспособность импланта уже была продемонстрирована на живых мышах.
Пока чип умеет считывать только температуру, но в будущем он получит и другие функции. Например, он сможет мониторить артериальное давление, уровень глюкозы и дыхательную функцию.
“Мы хотели увидеть, насколько маленький функционирующий чип мы можем создать. Он сам по себе является полнофункциональной электронной системой. Это должно стать революцией в разработке беспроводных миниатюрных имплантируемых медицинских устройств”, - говорит руководитель исследования Кен Шепард.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
