Teknologi Chip Terkecil yang Pernah Disuntikkan di Pengobatan Cybernetic Baru
Elektronik semakin kecil tanpa disadari, membuka jalan baru bagi teknologi medis untuk menempatkan perangkat pemantauan dan perawatan canggih di dalam tubuh kita.
Para insinyur Universitas Columbia baru saja mendemonstrasikan versi baru dan revolusioner dari ini, menciptakan sistem chip tunggal terkecil di dunia yang pernah dikembangkan, menurut sebuah studi baru-baru ini yang diterbitkan dalam jurnal Science Advances
Dan, yang terpenting, chip baru yang mungil itu dapat ditanamkan melalui jarum suntik untuk mengukur suhu tubuh internal, dan berpotensi lebih banyak lagi.
Sebuah chip komputer kecil ditanamkan ke tujuh tikus sekaligus
Implan yang dibuat oleh para insinyur di Columbia adalah pemecah rekor kecil, tetapi juga merupakan terobosan baru yang hanya ada sebagai sirkuit elektronik yang berfungsi penuh dengan total volume kurang dari 0,1 milimeter kubik.
Dengan kata lain, ukurannya seperti tungau debu, belum lagi jauh lebih kompak daripada komputer terkecil di dunia, yang merupakan perangkat berbentuk kubus dengan tepat 0,01 inci (0,3 mm) di setiap sisinya. Chip baru yang lebih kecil hanya dapat dilihat dengan mikroskop, dan mendorong selubung dalam desain sumber daya dan kecerdikan komunikasi.
Biasanya, modul elektronik kecil berfiturkan frekuensi radio (RF) yang mampu mentransmisikan dan menerima sinyal elektromagnetik, metode ini menghasilkan panjang gelombang yang terlalu besar untuk perangkat sekecil itu.
Sebagai alternatif, panjang gelombang ultrasonik jauh lebih kecil pada frekuensi tertentu karena kecepatan suara jauh lebih lambat daripada kecepatan cahaya di mana semua gelombang elektromagnetik bergerak. Akibatnya, tim insinyur Kolombia mengintegrasikan transduser piezoelektrik yang mampu berfungsi seperti "antena" untuk komunikasi nirkabel dan memberi daya menggunakan gelombang ultrasonik.
Saat digabungkan dengan sensor suhu berdaya rendah untuk mengubah chip menjadi probe suhu waktu nyata, perangkat tersebut memiliki kemampuan untuk memantau suhu tubuh selain variasi kecil suhu yang terkait dengan penggunaan terapeutik ultrasonik. Dalam studi tersebut, bukti konsep implan dilakukan pada tikus hidup, di mana ia menggunakan neurostimulasi ultrasound. Ini melibatkan penanaman hingga tujuh tikus sekaligus dengan injeksi intramuskular melalui jarum suntik.
Chip yang dapat disuntikkan dapat berfungsi sebagai sistem 'peringatan dini' terhadap wabah di masa depan
Chip kecil semacam itu juga dapat ditanamkan ke dalam tubuh manusia, dan kemudian mengkomunikasikan informasi dan data yang diukur secara nirkabel melalui ultrasound. Perangkat ini hanya dapat mengukur suhu tubuh, tetapi pada akhirnya juga dapat memantau fungsi pernapasan, kadar glukosa, dan tekanan darah.
"Kami ingin melihat seberapa jauh kami dapat mendorong batas seberapa kecil chip yang berfungsi yang dapat kami buat," kata Ken Shepard, pemimpin studi Columbia, dalam laporan dari New Atlas. "Ini adalah ide baru dari 'chip sebagai sistem' - ini adalah chip yang sendirian, dengan tidak ada yang lain, yang merupakan sistem elektronik yang berfungsi lengkap."
"Ini harus revolusioner untuk mengembangkan nirkabel, perangkat medis implan miniatur yang dapat merasakan hal yang berbeda, digunakan dalam aplikasi klinis, dan akhirnya disetujui untuk digunakan manusia," tambah Shepard.
Di dunia pasca-coronavirus, tidak sulit untuk melihat manfaat langsung dari suntikan massal perangkat jinak yang mampu memantau suhu Anda. Suatu hari, hal seperti ini bisa menjadi sistem peringatan dini bagi petugas pandemi. Dan sementara chip komputer kecil ini masih dalam tahap paling awal, masih banyak yang bisa diharapkan karena teknologi medis mulai memasuki sibernetika masa depan.
- Source : interestingengineering.com
