Биоразлагаемый чип для микроэлектроники внутри человека

Источник: membrana.ru

Биоразлагаемые микросхемы, способные практически бесследно исчезнуть внутри тела пациента после выполнения своей задачи, открывают новую главу в медицинских имплантатах. Действующий прототип продемонстрировала профессор Чжэнань Бао из Стэнфорда.

Исследовательская группа Бао представила первую в мире транзисторную микросхему, составленную из биоразлагаемых и нейтральных для человека материалов. В ней даже для построения логических элементов не используется кремний: вместо него авторы устройства применили безопасные для организма полимеры, биологический полупроводник, схожий с пигментом меланином, и микроскопические количества серебра и золота.

Новая микросхема устойчива в воде, но начинает разлагаться, если попадает в условия, идентичные тем, которые создаются внутри организма, а именно — в солевой слабощелочной раствор.

Полное растворение микросхемы происходит за 70 дней. Единственное же, что остаётся в теле на месте бывшего электронного имплантата, — невидимые глазу контакты из благородных металлов с поперечником всего в десятки нанометров каждый, каждый из которых также может раствориться, но только за более длительный период.

По замыслу авторов проекта, прежде чем такая схема растворится внутри тела, она вполне успеет выполнить возложенную на неё миссию. Кроме того микрохему можно покрыть дополнительным слоем биоразлагаемого материала (авторы сейчас изучают несколько таких способов), что обеспечит задержку между имплантацией и началом разложения самой микросхемы.

Такие разлагаемые чипы, как предполагают исследователи, можно будет внедрять в организм во время операции. Затем в течение нескольких дней или недель схема сможет, например, контролировать какой-либо процесс, например, заживления органа, пересылая сигнал на сканер. Также в чипе может быть заключено лекарство, которое может быть высвобождено в определенный момент, послав на  него специальный сигнал.

Ранее учёные уже пробовали создавать подобные микросхемы на биологически разлагаемых подложках. Однако непосредственно для формирования транзисторов всё равно применялся кремний — а он не является биоразлагаемым материалом. Преимущество этой разработки — практически полное исчезновение электронной схемы в теле человека, что избавляет от необходимости доставать её, проводя оперативное вмешательство.