電子產(chan) 品的不斷小型化,已經開辟了健身追蹤和改善健康的更多可能。而來自哥倫(lun) 比亞(ya) 大學的一支工程師團隊,剛剛展示了該技術的一個(ge) 極端版本。其開發了有史以來最小的單芯片係統,並且能夠在注射植入皮下之後實現測量體(ti) 內(nei) 溫度等功能。
此前,研究人員已經展示過瓢蟲大小、能夠追蹤組織中氧氣含量的植入物,以及精細到能夠實時監測神經信號的 Neural Dust 傳(chuan) 感器。
不過哥倫(lun) 比亞(ya) 大學工程學院的這支工程師團隊,剛剛介紹了世界上最小的單芯片植入物係統。盡管有著完備的功能,但它的總體(ti) 積卻小於(yu) 0.1 mm3 。
如顯微鏡下拍攝的圖片所示,其微小到能夠通過針管來輕鬆植入。放大後的單芯片呈現了方形的外觀,兩(liang) 側(ce) 邊長在 0.3 毫米(0.01 英寸)左右。
想要造出如此精細的單芯片係統,尤其需要在通信和供電方式上花費一些心思。
雖然市麵上已有不少小型電子設備配備了具有無線電信號收發功能的射頻(RF)模塊,但其波長可能難以與(yu) 如此小的設備配合使用。不過在特定的情況下,我們(men) 還是可以利用波長更小的超聲波方案。
由於(yu) 音速遠小於(yu) 電磁波傳(chuan) 播的光速級別,研究團隊還集成了一個(ge) 壓電換能器,以將之當做超聲波無線供電和通信的“換能器”。
結合板載的低功耗溫度傳(chuan) 感器,研究團隊已能夠將微型芯片當做感測實時溫度的探針。展望未來,還可期待它能發揮血壓、血糖、血氧監測等更豐(feng) 富的臨(lin) 床功能。
此前,研究團隊已在超聲神經刺激的活小鼠中證明了植入物的功能。甚至通過肌肉注射的方式,一次將七個(ge) 植入物送入了小鼠體(ti) 內(nei) 。
有關(guan) 這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《科學進展》(Science Advances)期刊上。
原標題為(wei) 《Application of a sub–0.1-mm3 implantable mote for in vivo real-time wireless temperature sensing》。
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