O.S.E.L. - Nejmenší čipový systém světa lze vpíchnout do těla injekcí
 Nejmenší čipový systém světa lze vpíchnout do těla injekcí
Je to jako noční můra konspirátorů. Šikovný čipový systém velikosti desetiny milimetru krychlového, který lze vpíchnout do těla, kde monitoruje teplotu v reálném čase. K nabíjení i ke komunikaci používá ultrazvuk. Podobné systémy mají velkou budoucnost v medicíně i dalších odvětvích.

 

Čipový systém v jehle injekční stříkačky. Kredit: Chen Shi/Columbia Engineering.
Čipový systém v jehle injekční stříkačky. Kredit: Chen Shi/Columbia Engineering.

Jak se říká, miniaturizaci elektroniky nezastavíš. Běží dál a nabízí velmi zajímavé možnosti, například v medicíně. Miniaturní systémy mohou monitorovat stav organismu anebo i přímo zasahovat ve prospěch našeho zdraví a života. U řady závažných chorob by to mohla být významná změna ve prospěch pacienta jeho léčby.

 

 

Ken Shepard. Kredit: Columbia Engineering.
Ken Shepard. Kredit: Columbia Engineering.

 

Odborníci americké Columbia University nedávno představili extrémní verzi této technologie. Vyvinuli jednočipový systém, který je podle všeho nejmenším na světě. Je možné ho vpíchnout do těla, kde měří teplotu a určitě by toho zvládl ještě mnohem víc. Je to jako splněný sen konspiračních šílenců. Celý systém se vejde do objemu menšího než 0,1 milimetru krychlového.

 

Rekordně malý čipový systém je velký asi jako nepatrní roztoči, kteří žijí v prachu domácností. Je dobře viditelný jen s mikroskopem. Zprovoznit něco takového a zařídit, aby to mělo dostatek energie a mohlo to komunikovat, samozřejmě nebylo úplně snadné. Malá elektronická zařízení mohou komunikovat na rádiových frekvencích. Pro takto malý systém jsou ale rádiové vlnové délky příliš velké. Proto badatelé použili piezoelektrický prvek, který funguje jako anténa pro bezdrátové nabíjení energie, a také pro komunikaci, oboje prostřednictvím ultrazvuku.

 

Výsledkem je unikátní čipový systém, který monitoruje teplotu v těle v reálném čase. Detekuje také změny teploty, k nimž dochází v průběhu léčby, například působením ultrazvuku. Vedoucí výzkumu Ken Shepard a jeho kolegové vyzkoušeli čipový systém na laboratorních myších. Využili ho k neurostimulaci a také se jim povedlo vpíchnout do svalu myši až 7 těchto systémů najednou.

 

Logo. Kredit: Columbia Engineering.
Logo. Kredit: Columbia Engineering.

 

Do budoucna by podobné čipové systémy mohly měřit nejen tělesnou teplotu, ale také krevní tlak, hladinu glukózy nebo dýchání. Podle Sheparda je na jejich výtvoru nejzajímavější to, že čip sám o sobě v tomto případě představuje celý a kompletně funkční elektronický systém. Taková elektronická zařízení mají velký potenciál a mohly by mít široké uplatnění v medicíně i jinde.

 

Literatura

Columbia Engineering 12. 5. 2021.

Science Advances 7: eabf6312


Autor: Stanislav Mihulka
Datum:15.05.2021