Elektronika se sve više smanjuje i postaje neprimjetna golom oku, što otvara nove putove medicinskoj tehnologiji i stavljanju naprednih uređaja za praćenje i liječenje u naša tijela. Dokle minijaturizacija može ići pokazali su i inženjeri Sveučilišta Columbia koji su izradili najmanji čip, opisan u radu objavljenom u časopisu Science Advances.

Potpuno funkcionalan elektronički sklop

Ovaj sićušni novi čip može se implantirati hipodermijskom iglom za mjerenje unutarnje tjelesne temperature, a njegove su mogućnosti potencijalno i mnogo veće.

Ukupni volumen novog čipa manji je od 0,1 kubičnog milimetra, zbog čega je vidljiv samo pod mikroskopom. Drugim riječima, velik je poput grinje i puno manji od najmanjeg računala na svijetu, kockice čije stranice ne prelaze veličinu od 0,3 mm. No, to ovom čipu mu ne smeta da bude potpuno funkcionalan elektronički sklop. 

Uobičajeno je da mala elektronika sadrži radiofrekvencijske (RF) module koji mogu prenositi i primati elektromagnetske signale, a ova metoda generira prevelike valne duljine da bi mogle potjecati od tako malih uređaja kao što je novi čip. Alternativno, ultrazvučne valne duljine su daleko manje na određenim frekvencijama jer je brzina zvuka puno sporija od brzine svjetlosti kojom se svi elektromagnetski valovi kreću. 

Slijedom toga, inženjeri s Columbije integrirali je piezoelektrični pretvarač sposoban funkcionirati poput "antene" za bežičnu komunikaciju i napajanje pomoću ultrazvučnih valova.

Mjerenje temperature samo je početak

S ugrađenim temperaturnim senzorom male snage za pretvaranje čipa u temperaturnu sondu u stvarnom vremenu, uređaj prati tjelesnu temperaturu uz male varijacije povezane s terapijskom uporabom ultrazvuka. Koncept implantata provjeren je na živim miševima na kojima je primijenjena ultrazvučna neurostimulacija. Čipovi su bili ugrađeni u sedam miševa intramuskularnom injekcijom.

Takvi sitni čipovi mogli bi se ugrađivati i u ljudsko tijelo, a izmjerene informacije i podatke bežično prenositi ultrazvukom. Uređaj trenutno može mjeriti samo tjelesnu temperaturu, ali s vremenom bi mogao nadzirati i respiratorne funkcije, razinu glukoze i krvni tlak. 

"Željeli smo vidjeti koliko daleko možemo pomaknuti granice i koliko mali funkcionalni čip možemo napraviti", rekao je vodeći autor studije Ken Shepard. "Ovo je nova ideja o čipu kao cjelovitom elektroničkom sustavu koji funkcionira sam, bez ičega drugoga."

Ubrizgavanje dobroćudnih uređaja

Razvoj sićušnog računalnog čipa još uvijek je u najranijoj fazi, no to je veliki iskorak u povezivanju medicinskih tehnologije i kibernetike. Ovakav čip trebao bi pomoći razvoju bežičnih, minijaturiziranih implantabilnih medicinskih uređaja. 

U svijetu nakon koronavirusa nije teško uočiti neposredne koristi masovnog ubrizgavanja dobroćudnih uređaja koji mogu nadzirati vašu temperaturu, smatraju istraživači. Štoviše, to bi moglo pomoći u ranom upozoravanju na moguću pojavu neke nove pandemije.