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工程师展示世界最小芯片,可注射到人体为医疗技术开辟新途径

电子产品正变得越来越小,为医疗技术开辟了新途径,将先进的监测和治疗设备置于我们的身体内。根据最近发表在科学进展杂志上的一项研究,哥伦比亚大学的工程师们刚刚展示了一个新型革命性电子产品,创造了迄今为止世界最小芯片系统。

而且,关键是这个微小的新芯片可以通过皮下注射针头植入,以测量内部体温,而且还可以有更多应用。

哥伦比亚大学的工程师们创造的植入物大小是破纪录的,但它也有新的突破,它只是作为一个完全功能性的电子电路存在,其总体积小于0.1立方毫米。换句话说,它只有一只尘螨的大小,每边只有0.01英寸(0.3毫米)的立方体形状的设备。这种更小的新芯片只有在显微镜下才能看到,它推动了电源和通信独创性设计的发展。

通常情况下,小型电子产品具有能够发射和接收电磁信号的射频(RF)模块,这种方法产生的波长太大,无法从像新芯片这样小的设备中产生。另外,在特定的频率下,超声波的波长要小得多,因为声速要比所有电磁波运动的光速慢得多。因此,哥伦比亚的工程师团队整合了一个压电换能器,能够像 “天线 “一样运作,利用超声波进行无线通信和供电。

当与一个低功耗的温度传感器结合在一起,将芯片转化为一个实时温度探测器时,该设备拥有监测体温的能力。在这项研究中,该植入物的概念验证是在活体小鼠身上进行的,其中采用了超声神经刺激。这涉及到通过注射器进行肌肉注射,一次植入多达7只小鼠。

工程师展示世界最小芯片,可注入到人体为医疗技术开辟了新途径

这种可注射芯片可以作为疾病 “早期预警 “系统

这种微型芯片也可以被植入人体,然后通过超声波以无线方式传达测量信息和数据。就目前的设备而言,它只能测量体温,但它最终还可以监测呼吸功能、葡萄糖水平和血压。

这对于开发能够感知不同事物的无线、小型化植入式医疗设备应该是革命性的,可用于临床应用,并最终被批准用于人体,在后冠状病毒的世界里,不难看出大规模注射能够监测体温的这种微型设备的直接好处。有一天,这样的东西可以成为政府对大流行病的早期预警系统。虽然这种微小的计算机芯片仍处于最初阶段,但随着医疗技术开始向未来的电子技术推进,还有很多东西值得期待。获取更多前沿科技 研究访问:https://byteclicks.com

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