哥倫比亞大學(xué)的工程師創(chuàng)造了一種微型、無線和可注射的芯片，用于監(jiān)測由超聲波驅(qū)動(dòng)的身體過程。據(jù)說該設(shè)備是最小的單芯片系統(tǒng)，它是一個(gè)完整的功能電子電路。可植入芯片僅在顯微鏡下可見，并引領(lǐng)開發(fā)可使用皮下注射針頭注射到體內(nèi)的芯片。

研究人員對(duì)用于在體內(nèi)和原位監(jiān)測各種醫(yī)療條件的無線、小型化可植入醫(yī)療設(shè)備感興趣，包括用于診斷和治療程序的溫度、血壓、葡萄糖和呼吸。當(dāng)前的植入式電子設(shè)備是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，無法大批量生產(chǎn)，因?yàn)樗鼈冃枰鄠€(gè)芯片、封裝、電線、外部換能器和用于能量存儲(chǔ)的電池。哥倫比亞研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)系統(tǒng)，他們說它是世界上最小的單芯片系統(tǒng)，總體積不到 0.1 mm3。

整個(gè)系統(tǒng)大約有塵螨那么大，只有在顯微鏡下才能看到。為了創(chuàng)建該設(shè)備，該團(tuán)隊(duì)使用超聲波為傳感器供電并進(jìn)行無線通信。研究負(fù)責(zé)人 Ken Shepard 表示，在開發(fā)可以感知體內(nèi)多種事物的無線微型植入式醫(yī)療設(shè)備方面，這一突破可能是革命性的。該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為該技術(shù)可用于臨床應(yīng)用并最終獲準(zhǔn)用于人類使用。

該團(tuán)隊(duì)為該設(shè)備制造了一個(gè)天線，用于與直接位于芯片頂部的超聲波通信并為傳感器供電。整個(gè)芯片是可植入和可注射的，不需要額外的封裝。它是在半導(dǎo)體制造公司制造的，并在哥倫比亞納米計(jì)劃潔凈室和紐約城市大學(xué)高級(jí)科學(xué)研究中心納米制造設(shè)施中進(jìn)行了額外的工藝修改。

該研究的最終目標(biāo)是開發(fā)可以通過皮下注射針注射到體內(nèi)的芯片，并使用超聲波與身體進(jìn)行交流，以提供有關(guān)局部身體過程的信息。目前，該芯片可以測量體溫，但該團(tuán)隊(duì)正在努力測量更多體溫。