Zbudowano najmniejszy na świecie chip do wszczepiania pod skórę. Waży 2 mg i może badać połączenia mózgowe

  • 27.07.2020, 15:18
  • Źródło: Newseria Innowacje

Podziel się:

Oceń:

Zbudowano najmniejszy na świecie chip do wszczepiania pod skórę. Waży 2 mg i może badać połączenia mózgowe Newseria
Japońscy naukowcy zbudowali najmniejsze na świecie urządzenie optyczne, które może być wszczepiane pod skórę.
  • Zawiera ogniwo fotowoltaiczne, zasilane światłem podczerwonym, które emituje światło niebieskie.
  • Zastosowanie światła podczerwonego pozwala na wszczepienie urządzenia na kilka centymetrów w głąb ciała, a emisja światła niebieskiego może być wykorzystana do kontroli wzorców mózgowych.
  • Chip może znaleźć zastosowanie zarówno w opiece medycznej, jak i na błyskawicznie rosnącym rynku internetu rzeczy.

 

Zachowanie neuronów można zmienić nie tylko za pomocą substancji chemicznych, ale i samego światła.

Światło może aktywować określone białka w mózgu, aby zmienić wzorce mózgowe.

W związku z tym naukowcy wszczepili urządzenia optyczne np. gryzoniom, aby skutecznie kontrolować ich zachowanie, używając jako bodźca jedynie światła o określonych długościach fal.

Dotychczas stosowane urządzenia były zazwyczaj nieporęczne i ciężkie, w dużej mierze ze względu na zależność od elektromagnetyzmu – zarówno napięcie, jak i prąd zmniejszają się wraz ze zmniejszaniem rozmiaru.

Grupa japońskich naukowców zbudowała wszczepialny chip CMOS o objętości 1 mm3 i ciężarze 2,3 mg.

 

– Rozmiar jest zawsze wyzwaniem. Nikt nie lubi mieć dużych implantów – podkreśla Takashi Tokuda, profesor nadzwyczajny w Nara Institute of Science and Technology (NAIST). – Zintegrowaliśmy dwa zestawy ogniw fotowoltaicznych na układach półprzewodnikowych. Dziesięć komórek zostało zintegrowanych do zasilania, a siedem komórek do polaryzacji.

 

Tak mały rozmiar urządzenia optycznego wynika z faktu, że w urządzeniach opartych na fotowoltaice napięcie pozostaje niezmienione niezależnie od rozmiaru.

Nowy chip wykorzystuje uzupełniający się półprzewodnik z tlenku metalu, który kontroluje moc fotowoltaiczną.

Urządzenie zawiera chip LED InGan (zbudowany z azotku indu i galu), dzięki któremu może emitować niebieskie światło.

Można je zaś aktywować za pomocą światła podczerwonego.

To o tyle istotne, że podczerwień może wnikać głęboko w ciało, podczas gdy światło niebieskie nie może dotrzeć głębiej niż powierzchnia.

Dlatego urządzenie można wszczepić na kilka centymetrów w głąb ciała.

Nowy biochip japońskich naukowców nie jest jednak jeszcze gotowy do wszczepiania, wciąż wymaga modyfikacji przed uzyskaniem pełnego potencjału.

 

– Urządzenie może być stosowane tylko do stymulacji impulsami i wymaga czasu ładowania dla każdej stymulacji. Większość optogenetyków używa wielu impulsów. Musimy poprawić wydajność odbioru i konwersji energii – wskazuje Takashi Tokuda. – Jest to jednak najmniejszy na świecie bezprzewodowy optyczny stymulator neuronowy.

 

Jeśli to najmniejsze na świecie urządzenie optyczne do wszczepiania pod skórę zostanie skomercjalizowane, może posłużyć m.in. w opiece zdrowotnej czy do kontrolowania urządzeń internetu rzeczy.

 

Źródło: Newseria Innowacje

Komentarze (0)

Dodanie komentarza oznacza akceptację regulaminu. Treści wulgarne, obraźliwe, naruszające regulamin będą usuwane.

Wysyłając komentarz akceptujesz regulamin serwisu WielkaBrytaniaOnline.co.uk , który jest administratorem twoich danych osobowych dla celów związanych z korzystaniem z serwisu. Zgodnie z art. 24 ust. 1 pkt 3 i 4 ustawy o ochronie danych osobowych, podanie danych jest dobrowolne, Użytkownikowi przysługuje prawo dostępu do treści swoich danych i ich poprawiania.

Pozostałe