電子デバイスはますます小さくなり続けている。そして、ついに注射器で人体に移植できるほど小さなチップが開発された。
アメリカ・コロンビア大学で開発された世界最小の単一チップシステムには、わずか0.1mm3という極小体積の中に完全な電子回路が搭載されている。それでいてそれ単体で完璧に機能する。
研究リーダーのケネス・シェパード氏は、「きちんと機能するチップをどこまで小さくできるのか、その限界を見てみたかった」と語る。
この極小チップには温度センサーが搭載されており、動物の体内に移植すればリアルタイムで体温を検出することができるという。
イエダニ並みの大きさ
数字だけでは想像しにくいだろう。同じくらいの大きさのものといえば、イエダニが挙げられる。顕微鏡でなければもはや見ることもできない。
それゆえにそれをチップとして機能させるには創意工夫が必要だった。
たとえば電子機器に通信機能を実装するには、RFモジュールを搭載して電磁気的なシグナルを送受信すればいいだろう。だが、その波長ではイエダニレベルのチップには大きすぎる。
そこで超音波を飛ばす圧電トランスデューサーが採用された。電磁波は光速で移動する。音波なら音速だ。後者は前者よりもずっと遅いので、波長が小さいのだ。
さらに圧電トランスデューサーは超音波で電力を供給することもできる。一石二鳥の解決策だ。
リアルタイムで検温できる
新型チップには温度センサーが搭載されており、動物の体内に移植すればリアルタイムで体温を検出することができる。
マウスを使った実験では、注射器で同時に最大7つのチップを筋肉に移植し、超音波による神経刺激による体温の変化を検出することに成功している。
だがシェパード氏らは、人体に移植して、ワイヤレスで体温を測定するとった使い方も想定している。また体温だけでなく、血圧・血糖値・呼吸機能などの計測といった用途も考えられるそうだ。
この研究は『Science Advances』（5月7日付）に掲載された。
전자 디바이스는 더욱 더 계속 작아 지고 있다.그리고, 마침내 주사기로 인체에 이식할 수 있을 만큼 작은 팁이 개발되었다.
미국·콜롬비아대 학으로 개발된 세계 최소의 단일 팁 시스템에는, 불과 0.1 mm3라고 하는 극소 체적안에 완전한 전자 회로가 탑재되고 있다.그래서 있어 그것 단체로 완벽하게 기능한다.
연구 리더의 케네스·shepherd씨는, 「제대로 기능하는 팁을 어디까지 작게 할 수 있는지, 그 한계를 보고 싶었다」라고 말한다.
이 극소 팁에는 온도센서가 탑재되고 있어 동물의 체내에 이식하면 리얼타임에 체온을 검출할 수 있다고 한다.
이에다니 같은 수준의 크기
숫자만으로는 상상하기 어려울 것이다.같은 정도의 크기의 것이라고 하면, 이에다니를 들 수 있다.현미경이 아니면 이미 보는 것도 할 수 없다.그러므로에 그것을 팁으로 해서 기능시키려면 창의 연구가 필요했다.
예를 들어 전자기기에 통신 기능을 실장하려면 , RF모듈을 탑재해 전자기적인 시그널을 송수신 하면 좋을 것이다.하지만, 그 파장에서는 이에다니레벨의 팁에는 너무 크다.
거기서 초음파를 날리는 압전 트란스듀서가 채용되었다.전자파는 광속으로 이동한다.음파라면 음속이다.후자는 전자보다 훨씬 늦기 때문에, 파장이 작은 것이다.
한층 더 압전 트란스듀서는 초음파로 전력을 공급할 수도 있다.일석이조의 해결책이다.
리얼타임에 체온 할 수 있다
신형 팁에는 온도센서가 탑재되고 있어 동물의 체내에 이식하면 리얼타임에 체온을 검출할 수 있다.마우스를 사용한 실험에서는, 주사기로 동시에 최대 7개의 팁을 근육에 이식해, 초음파에 의한 신경 자극에 의한 체온의 변화를 검출하는 것에 성공하고 있다.
하지만 shepherd 씨등은, 인체에 이식하고, 무선으로 체온을 측정취한 사용법도 상정하고 있다.또 체온 뿐만이 아니라, 혈압·혈당치·호흡 기능등의 계측이라고 하는 용도도 생각할 수 있다고 한다.
이 연구는 「Science Advances」(5월 7 일자)에 게재되었다.