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哥倫比亞大學研發可植入單芯片系統，實現無線體溫監測

作者：本站收錄
來源：MEMS
日期：2021-07-16 09:23:17
摘要：近日，哥倫比亞大學的一支工程師團隊，展示了其開發了有史以來最小的可植入單芯片系統，總體積小于0.1 mm3 ，能夠在注射植入皮下之后實現測量體內溫度等功能。

　　近日，哥倫比亞大學的一支工程師團隊，展示了其開發了有史以來最小的可植入單芯片系統，總體積小于0.1 mm3 ，能夠在注射植入皮下之后實現測量體內溫度等功能。

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　　可植入人體的單芯片系統及功能模塊介紹

　　正如顯微鏡下拍攝的圖片，這款單芯片系統小到能夠通過針管來實現人體植入。放大后的單芯片系統呈現出方形的外觀，兩側邊長約為0.3毫米。想要造出如此精細的可植入單芯片系統，尤其需要在通信和供電方式上花費一些心思。

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　　在體外觀測到的雞體組織植入芯片及測試情況

　　雖然市面上已有不少小型電子設備集成了具有無線電信號收發功能的射頻(RF)模塊，但其電磁波波長可能難以與如此小的設備配合使用。不過在特定的情況下，我們還是可以利用波長更小的超聲波方案。由于聲速遠小于電磁波傳播的光速級別，研究團隊還集成了一個壓電MEMS換能器，以將之當做超聲波無線供電和通信的核心器件。

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　　在小鼠大腦與后肢植入這款單芯片系統，進行體溫測量

　　結合低功耗溫度傳感器，研究團隊已能夠將這款可植入單芯片系統當做感測實時溫度的探針。展望未來，還可期待它能發揮血壓、血糖、血氧監測等更豐富的臨床功能。

　　此前，該研究團隊已在超聲神經刺激的活小鼠中證明了可植入單芯片系統的功能。甚至通過肌肉注射的方式，一次將七個可植入單芯片系統送入小鼠體內。

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　　在FUS刺激期間的小鼠坐骨神經溫度監測

　　有關這項研究的詳情，已經發表在《科學進展》(Science Advances)期刊上。