Ερευνητές από το Columbia Engineering αναφέρουν ότι δημιούργησαν το μικρότερο σύστημα μεμονωμένου τσιπ (single-chip system), όγκου κάτω του 0,1 κυβικού χιλιοστού- μικρό σαν κόκκο σκόνης και ορατό μόνο με μικροσκόπιο.
Η έρευνα που δημοσιεύτηκε στο Science Advances δείχνει ότι η επικοινωνία με αυτό, καθώς και η τροφοδοσία του με ενέργεια, γίνεται μέσω μικροκυμάτων.
«Θέλαμε να δούμε πόσο μακριά μπορούσαμε να πάμε τα όρια ως προς το πόσο μικρό θα μπορούσαμε να κάνουμε ένα λειτουργικό τσιπ» ανέφερε ο επικεφαλής της έρευνας, Κεν Σέπαρντ.
«Είναι μια νέα ιδέα “τσιπ ως σύστημα”- ένα τσιπ που μόνο του αποτελεί ένα πλήρως λειτουργικό ηλεκτρονικό σύστημα. Αυτό θα ήταν επαναστατικό για την ανάπτυξη ασύρματων, μικροσκοπικών ιατρικών συσκευών που μπορούν να αντιλαμβάνονται διαφορετικά πράγματα, να χρησιμοποιούνται σε κλινικές εφαρμογές και να εγκριθούν για ανθρώπινη χρήση».
Στην ομάδα συμμετείχε η Ελίζα Κονοφάγου, διακεκριμένη επιστήμονας- καθηγήτρια Βιοϊατρικής Μηχανολογίας και καθηγήτρια ακτινολογίας και ο Στίβεν Λη, διδακτορικός στο εργαστήριο της κ. Κονοφάγου. Ο σχεδιασμός έγινε από τον διδακτορικό Τσεν Σι.
Το τσιπ είναι πλήρως εμφυτεύσιμο και κατασκευάστηκε στην Taiwan Semiconductor Manufacturing Company με επιπλέον τροποποιήσεις στις εγκαταστάσεις του Columbia και το City University of New York Advanced Science Research Center (ASRC) Nanofabrication Facility.
«Είναι ένα καλό παράδειγμα τεχνολογίας. Παρουσιάσαμε νέα υλικά σε στάνταρ συμπληρωματικό μεταλλικό οξείδιο- ημιαγωγό για να παρέχουμε νέες λειτουργίες», είπε ο Σέπαρντ.
Σύμφωνα με την κ. Κονοφάγου, «οι υπέρηχοι συνεχίζουν να αναπτύσσονται ως προς την κλινική τους σημασία, καθώς καθίστανται διαθέσιμα νέα εργαλεία και τεχνικές».
Στόχος της ομάδας είναι η ανάπτυξη τσιπ που μπορούν να εισαχθούν στο σώμα με υποδερμική βελόνα και να επικοινωνούν μέσω υπερήχων, παρέχοντας πληροφορίες σχετικά με κάτι που μετρούν τοπικά.
Υπάρχουσες συσκευές μετρούν τη θερμοκρασία του σώματος, όμως η ομάδα δουλεύει πάνω σε πολλές άλλες εφαρμογές.
Εμφυτεύματα χρησιμοποιούνται ήδη ευρέως για την παρακολούθηση και καταγραφή βιολογικών σημάτων/ ενδείξεων και την αντιμετώπιση ασθενειών.
Το ενδιαφέρον για τον σχεδιασμό ασύρματων, μικρών και εμφυτεύσιμων ιατρικών συσκευών είναι μεγάλο, καθώς θα επέτρεπαν λεπτομερή παρατήρηση ζωτικών ενδείξεων για ιατρικούς σκοπούς, από τη θερμοκρασία μέχρι τα επίπεδα γλυκόζης ή εφίδρωσης.