Микрочип размером с пылинку вживят под кожу для замеров

Вы только задумались о том, насколько маленькой может быть электроника? Американские учёные только что переписали учебники по миниатюризации. Недавнее исследование показало: работающую систему можно уместить на чипе площадью меньше десятой доли квадратного миллиметра. И да, она создана для того, чтобы отправиться прямиком внутрь нашего тела.

Помните 2019 год? Тогда компания Omnivision громко заявила о себе, попав в Книгу рекордов Гиннесса с камерой размером меньше рисового зёрнышка. 0,575 мм в длину и ширину — кроха, которая должна была помогать врачам заглядывать в самые потаённые уголки организма. Казалось, куда уж меньше? Но наука не стоит на месте.

И вот, в мае 2021 года в журнале Science Advances команда из Колумбийского университета в Нью-Йорке выдала новую сенсацию. Они представили не просто камеру, а полноценную инъекционную систему, интегрированную на одном чипе. Представьте себе квадрат со стороной всего 0,3 миллиметра. По объёму это меньше 0,1 кубического миллиметра! Такой чип спокойно поместится внутри иглы для подкожных инъекций, и разглядеть его можно разве что в микроскоп. Скажите, как вам такое соседство в шприце?

Конечно, это не мозг на чипе. Пока это довольно простая система, и её задача — измерять температуру тела. Исследователи разрабатывали её для контроля за ультразвуковой терапией. Но сам факт: мы можем внедрить термометр в любую точку организма, просто уколов его иглой. Забавно, что обычные радиочастоты для связи тут не работают — длина волны слишком велика для такого малютки.

Аккумулятор сюда тоже не встроишь — он был бы размером с многоэтажку по сравнению с чипом. Поэтому инженеры пошли на хитрость и установили пьезоэлектрический преобразователь. Он работает как мини-электростанция: получает ультразвуковую энергию извне и тут же передаёт данные с датчика температуры наружу. Этакий крошечный зонд, который в реальном времени сообщает, не перегревается ли пациент.

Чтобы организм не отторгал гостя, чип упаковали в капсулу из парилена — это такой специальный биосовместимый полимер. Испытания на мышах уже прошли успешно: систему загнали на глубину 2 см. И это не предел! Теоретически, говорят учёные, можно достичь и 5,7 см. А в ближайших планах — научить этот микро-шпиона измерять не только температуру, но и кислотность среды, и другие параметры. Чувствуете, как пахнет революцией в персонализированной медицине?