Самый маленький микрочип в мире поместили внутри иглы для инъекций. При этом он может выполнять множество разнообразных функций.
Достижения в области электроники позволяют создавать всё более миниатюрные медицинские имплантаты. Это значит, что перед учёными открываются новые горизонты для диагностики и лечения самых разных заболеваний.
Чем меньше имплантат, тем легче поместить его внутрь организма и удобнее носить. От крохотных имплантов, которые устанавливаются прямо в кровеносные сосуды, до татуировок из наночастиц, меняющих цвет – современные технологии буквально каждый день предлагают новые, всё более невероятные медицинские решения.
На сегодняшний день у имплантируемой электроники есть один общий недостаток – она всё ещё требует массы дополнительного оборудования. Многочисленные чипы, упаковка, провода, внешние преобразователи и батареи делают всю систему чересчур громоздкой для комфортного использования.
Инженеры из Колумбийского университета поставили перед собой амбициозную цель: уместить как можно больше функций на одном чипе и сделать его… микроскопическим. Самое удивительное, что у них это получилось.
Исследователи заявляют, что создали самый маленький в мире микрочип (точнее, целую систему на чипе) общим объёмом меньше 0,1 мм3. Это значит, что его можно увидеть только под микроскопом.
Для беспроводной коммуникации с устройством и его подзарядки исследователи используют ультразвук. Обычно для этого применяется радиосвязь, однако данное устройство так мало, что электромагнитные волны оказались слишком длинными для него.
Новый микрочип оборудован температурным сенсором, хотя потенциально его можно оснастить приборами для самых разных медицинских измерений.
Возможности этого устройства уже продемонстрировали на живых лабораторных мышах. До семи таких микрочипов можно ввести в организм с внутримышечной инъекцией и считывать их показатели с помощью ультразвука.
«Мы хотели увидеть, насколько маленьким можно сделать работающий микрочип. Это новая идея «чипа как системы» – чипа, который сам по себе является полноценной функционирующей электронной системой. Это революционный прорыв в разработке беспроводных миниатюрных имплантируемых устройств, которые смогут считывать разные показатели, получить клиническое применение, и со временем получить одобрение для использования на людях», – объясняет ведущий автор работы профессор Кен Шепард (Ken Shepard) из Школы инженерного дела и прикладных наук Колумбийского университета.
Исследование было опубликовано в издании Science Advances.
