Pokrok v miniaturizaci umožnil vznik mikročipu, který může pomoci řadě nemocných lidí. Je tak malý, že se dá vpravit do těla injekčně a v budoucnu by lékaři pomocí něj mohli monitorovat teplotu, tlak krve, hladinu glukózy či dýchání pacienta. Nový mikročip představili inženýři v odborném časopise Science Advances.
Celou historii medicíny byla pro lékaře jedním z největších problémů nemožnost sledovat dlouhodobě zdravotní stav svých pacientů. Jediným způsobem byl pobyt v nemocnici, ten však přináší spoustu dalších problémů a má negativní dopad na schopnost člověka žít „normální“ život. Změnu přinesly až moderní technologie, především implantované zdravotnické prostředky, zjednodušeně implantáty.
Dnes se používají k monitorování a mapování biologických signálů, k podpoře a posílení fyziologických funkcí i k léčbě nemocí; mění zdravotní péči a zlepšují kvalitu života milionů lidí. Patří mezi ně i čipy, které jsou součástí srdečních implantátů. Díky nim není potřeba pacienta pravidelně „otevírat“, většinu klíčových informací dostane lékař na dálku.
Až donedávna ale byla konvenční implantovaná elektronika „objemově neefektivní“, to znamená, že vyžadovala značné množství čipů, obalů, drátů a externích měničů a baterií. Jenže v posledních letech je trendem v elektronice stále těsnější integrace elektronických součástí, kdy se stále více funkcí přesouvá na samotný integrovaný obvod – čip.
Výzkumníci z Columbia Engineering v polovině května představili možnou revoluci v oboru – nejmenší jednočipový systém na světě, který zabere méně než 0,1 milimetru krychlového. Je tak malý, že je vidět pouze pod mikroskopem; autoři jeho velikost přirovnávají k roztoči.
Výzkumníci se při jeho vývoji dostali na samý okraj možností současných technologií: museli například pro napájení i pro komunikaci s přístrojem využít ultrazvuk. Klasické rádiové vlny, které by se použily za normálních okolností, jsou totiž moc velké.
Cesta na hranice možného
„Chtěli jsme zjistit, kam až můžeme posunout hranice toho, jak malý funkční čip dokážeme vyrobit,“ prohlásil hlavní autor studie Ken Shepard, profesor elektrotechniky a biomedicínského inženýrství.
„Tohle je nová myšlenka ,čipu jako systému'. Tohle je čip, který sám o sobě, bez ničeho jiného, je kompletně fungující elektronický systém. Mělo by to být revoluční pro vývoj bezdrátových, miniaturizovaných implantovatelných zdravotnických přístrojů, které dokážou vycítit různé věci, být použity v klinických aplikacích a nakonec schváleny pro použití,“ doplnil.
Čip je tak drobný, že se dá bez problémů vpravit do těla injekcí. Zařízení se ale bude zatím testovat jen v laboratorních podmínkách. Cílem týmu je vyvinout čipy, které lze injekčně vpravit do těla injekční jehlou a pak s nimi pomocí ultrazvuku komunikovat zvenku.
