Вживляемая электроника – уже обозримая реальность?


Исследователи из IMEC разработали вживляемый в мозг биочип.

Исследования в области биоэлектроники ведутся уже давно. Единый подход к вживлению микросхем в тело человека пока не разработан и вряд ли появится в ближайшее время, однако ученые не сдаются и ищут все новые и новые пути решения. Биологически совместимая электроника способна разрешить многие проблемы, среди которых индивидуальная диагностика здоровья человека, контроль обмена веществ и имитация работы мышц.

Вживляемые ИС основаны на взаимодействии молекул. Управление процессами, происходящими в организме, идет на клеточном уровне.

В настоящее время биоэлетроника находится на первом, начальном, этапе развития. Уже появляются пробные образцы схем, которые проходят испытания на микроорганизмах и животных. Дело в том, что пока никто не может предсказать, как эти устройства могут повлиять на организм. По официальным источникам, сейчас в мире только шесть человек являются носителями вживленных ИС.

Тем не менее, для появления биоэлектроники на рынке ученым предстоит решить еще много проблем. Одной из них является переход на меньшие проектные нормы. Это необходимо в связи с тем, что размер синапса (область контакта нервных клеток между собой или с тканями) составляет всего 45 нм, а изготовленные ИС варьируются от 1 мкм до 250 нм. Таким образом, пока не достигнут контроль здоровья на клеточном уровне, к чему следует стремиться в будущем.

Ключевой задачей является также разработка интерфейса, по которому будет осуществляться считывание, отделение и обработка «сигналов», получаемых из клетки. Рассматривается вариант работы с не электрическими сигналами, а с химическими. С одной стороны, это более эффективный путь, поскольку процессы в организме в большинстве своем связаны с химическими реакциями. Но как это реализовать?

Один из подходов заключается в том, что на электрический щуп наносится реагент, который заставляет клетку поглотить и уничтожить чужеродный объект (для борьбы с раком). Другой подход предполагает идентификацию раковых клеток и облучение их с помощью металлической пыли.

Разработки в этом направлении продолжаются, причем темпы только растут – все больше фирм по всему миру подключаются и проводят эксперименты в этой области. В настоящее время объем продаж биочипов составляет несколько сотен единиц в год, а стоимость одной ИС установилась на отметке $1000.

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *