implantát Kolumbijská universita

Vědci z kolumbijské university mají bezdrátový čip o velikosti zrnka soli

10. 2. 2022 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 3 min read 359 Zobrazení implantát Kolumbijská universita, injekce, mikročip

Technologie TOP 10

Injektovatelný čip o velikosti zrnka soli, který je viditelný pouze pomocí mikroskopu, dokáže transformovat elektrická zařízení, která implantujeme do lidí, abychom je udrželi naživu, píše server Euronews. S objemem pouhých 0,1 mm3, což je zhruba srovnatelné s prachovým roztočem. Vědci z Columbia University School of Engineering and Applied Science věří, že vyvinuli nejmenší jednočipový systém na světě.

Implantovatelné přístroje se již dlouho osvědčily při léčbě nemocí, zlepšování funkce orgánů a částí těla i při monitorování dlouhodobých stavů.

Některá z nejpoužívanějších zařízení, jako jsou kardiostimulátory a kochleární implantáty, výrazně zlepšily kvalitu života lidí a zachránila životy bezpočtu pacientů.

Z velké části jsou však nepraktické a potřebují více obvodů, vodičů a bateriových sad. Vyžadují také operaci, aby se dostali do těla.

Mohl by však tento čip znamenat, že větší implantovatelná zařízení, jako jsou tato, že jsou minulostí?

„Chtěli jsme vidět, jak daleko můžeme posunout hranice toho, jak malý funkční čip dokážeme vyrobit.“ Ken Shepard, profesor biomedicínského inženýrství

Posouvání limitů

Výroba bezdrátových miniaturních zařízení se stále více stává středem zájmu týmů, jako je ten z Kolumbijské univerzity.

„Máme velký zájem o implantovatelná zařízení, která nazýváme „chip-as-system“ (CaS) zařízení, jejichž příkladem je čip vyvinutý v této studii,“ řekl Euronews Ken Shepard, vedoucí studie a profesor biomedicínského inženýrství.

„Jedná se o implantabilní zařízení, ve kterých je celý implantovatelný jediný integrovaný obvod. Metrikou je zde objemová účinnost – množství funkcí, které lze vtěsnat do daného množství přemístěného objemu.“

„Chtěli jsme vidět, jak daleko můžeme posunout hranice toho, jak malý funkční čip dokážeme vyrobit.“

Aby toho dosáhli, tým se spoléhá na ultrazvuk, aby ho našel a bezdrátově komunikoval s čipem, předával informace zpět o oblasti těla, do které je injikován.

Nakonec se věří, že zařízení, jako je to, které bylo vyrobeno v této studii, by mohla být zpočátku použita k monitorování teploty, krevního tlaku, hladiny glukózy a dýchání.

„Zařízení CaS jsou naší budoucností“

„Naše zaměření na tato zařízení, které se posouvá kupředu, je ve skutečnosti hojení ran, což jim dává mnoho různých snímacích schopností, které mohou být hlášeny prostřednictvím ultrazvukového obrazu,“ řekl Shepard Euronews.

Kromě zvýšení funkčnosti v menším zařízení bylo cílem týmu vyvinout čip, který by bylo možné aplikovat pomocí injekční jehly do těla, aniž by bylo nutné použít operaci.

Zatímco čip v současné době měří pouze tělesnou teplotu, tým vidí studii jako odrazový můstek pro budoucí pokroky v implantovatelných zařízeních CaS.

„Zařízení CaS mají tři hlavní charakteristiky,“ řekl Shepard.

„Musí mít bezdrátové napájení a data (žádné dráty nebo baterie). Musí integrovat jakékoli další převodníky, které mohou být vyžadovány (pro zařízení v této studii jsou to piezoelektrické krystaly) a samotné čipy musí být tvarovány do implantabilního tvarového faktoru (v této studii se jedná o ultra-malý injekční, ale v závislosti na aplikaci jsou možné i jiné tvarové faktory),“ dodal.

„Podle mého upřímného názoru jsou CaS zařízení budoucností implantovatelných zařízení pro všechny druhy aplikací,“ dodal Shepard.

Zdroj: euronews.next

Foto: v2osk/Unsplash
„Blade Runner“: Dystopické mistrovské sci-fi dílo k zamyšlení lidstva
Film, který proniká do tajemství stvoření a jeho povinností, jak se lidstvo snaží, aby se vyhnulo vyhubení v důsledku pokroků strojových technologií, které lidstvo zbavují duší.
Foto: Maxim Blinov / RIA Novosti
„Borej“, „Udav“ a „Bílé labutě“: Jaké zbraně dostane ruská armáda v roce 2023?
Ruská armáda dostane nosiče strategických raket, odpalovací zařízení s mezikontinentálními balistickými střelami a nové ruční palné zbraně.
Foto: spirit111/Pixabay
„Cestovatel v čase z roku 2671“ varuje lidi, kdy přesně do planety Země, narazí obrovský meteor s mimozemšťany
Eno Alric tvrdí, že pět hlavních událostí bude formovat novou lidskou historii.
Foto: © Giovanni Carraro/iNaturalist ( CC BY-NC 4.0 )
„Dračí mláďata“ žijící v jeskyních se vyplížila na povrch a překvapila vědce
Podivní salamandři byli spatřeni u mnoha nadzemních pramenů, daleko od svých obvyklých podzemních útočišť.
Foto: Posádka Apolla/NASA/Wikimedie
„Houstone, máme problém!“ Mise Apollo 13
Astronauti a řídicí středisko museli ručně ovládat změny pohonu a směru potřebné k tomu, aby se loď dostala domů. Jistota návratu se pomalu rozplývala.
„Infračervené světlo“ odhaluje nové detaily a prohlubuje chápání nebeských těles
Infračervené světlo je pro astronomii důležité třemi hlavními způsoby.