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塩つぶサイズのチップを注射で埋め込み 超音波で電力供給と無線通信実現
2021年08月26日 08時00分 公開
https://www.itmedia.co.jp/news/articles/2108/26/news045.html
米コロンビア大学とオランダ・デルフト工科大学の研究チームが開発した「Application of a sub–0.1-mm3 implantable mote for in vivo real-time wireless temperature sensing」は、超音波で電力供給と無線通信を行う超小型の温度センサー搭載シングルチップだ。総体積0.1立方mm以下という、塩つぶやダニに匹敵するサイズで、注射針で体内に移植し、生体信号のモニタリングを目指す。
18G針の先端に置かれたデバイス
体温、血圧、ブドウ糖、呼吸などの生理的状態を監視する体内埋め込み型医療機器は、何百万人もの人々の生活の質を向上させている。
これまでの埋め込み型医療機器は、一般的に複数のチップ、パッケージ、ワイヤ、外部トランスデューサーが必要で、バッテリーも多く必要としている。
研究チームが開発したシングルチップシステムは総体積0.065立方mm 。サイズは食塩の粒やダニに匹敵し、顕微鏡でないと見えないほどの小ささだ。このサイズを実現するために、超音波を利用したデバイスへの電力供給と無線通信の両方を行った。
従来のRF通信では電磁波の波長が大きすぎるため、このような小さなデバイスでは通信ができなかった。超音波なら電力供給や無線通信が行える。
デバイスには、低消費電力のカスタム温度センサーチップと、その上にマイクロスケールの圧電振動子を設置。これにより超音波エネルギーを利用した電力供給と、後方散乱を利用してデータの伝送が行えるようになった。
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