これは世界最小のチップで、注射器で注入すると、体内の酸素濃度をモニターする。

チップはどんどん小さくなっていく。それは、メーカーが効率を上げるための執念であり、研究者が既存の技術やソリューションを改良するための努力でもある。その証拠に、コロンビア大学の最新の研究では、注射器で注入できるほど小さなチップを開発し、体内組織の状態に関する情報を送信しています。

発表された論文によると、これまで作られた中で世界最小のチップだという。体積はわずか0.1mm3であり、完全に機能する回路である。チップはとても小さく、医師の注射器に使われる皮下注射針を通せるほどだ。顕微鏡でないと見えない。

このチップは今のところマウスでテストされており、1匹のマウスに一度に最大7個まで埋め込んでその能力を実証しています。研究者たちは、将来、人間に安全に埋め込んで、体の一部の機能を測定し、健康状態をモニターすることができると考えています。まったく新しいアイデアではないし、奇想天外な話でもない。

世界最小のチップを構成する部品

その際、苦労したのが、チップと外部機器との無線通信システムの開発だった。通常、このような小型機器に使用されるのは、電磁波の電波信号を送受信するための高周波モジュール接続です。しかし、波長が長すぎるため、このような小さなチップでは不可能だったのです。

そこで、電波の代わりに、より波長の短い超音波を使うことにしたのです。そこで、圧電振動子をアンテナとして、情報発信と給電の両方をワイヤレスで行えるようにしたのです。

一方、チップには低消費電力の温度センサーを搭載しています。これにより、チップはリアルタイムで温度を検出し、体内組織の状態を監視することができる。当面は体温の測定に限定されるというが、将来的には血圧や呼吸、グルコースレベルなども測定できるようになるとのこと。

このチップの面白いところは、非常に小さいこと以外に、独立して動作することです。独自の電源と、通信や環境測定のためのセンサーを備えているため、動作に他のものを必要としない。今後、臨床に使われるかどうかは、これからですね。

ヴィア｜エンジニアリング・コロンビア

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