Key Takeaways
- MIT cov kws tshawb fawb tau tsim lub zog tshiab uas ua haujlwm siv koj lub cev cov piam thaj.
- Cov hlwb tuaj yeem siv cov cuab yeej kho mob thiab pab cov neeg uas cog cov khoom siv hluav taws xob hauv lawv lub cev kom yooj yim.
- Implantable devices yuav tsum me me li sai tau kom txo tau qhov cuam tshuam rau cov neeg mob.
Koj tus kheej lub cev tuaj yeem yog lub zog rau cov khoom siv yav tom ntej.
MIT cov kws tshawb fawb tau tsim cov roj ntsha uas muaj roj ntsha uas tuaj yeem ua rau cov khoom cog me me thiab cov sensors. Cov cuab yeej ntsuas txog 1/100 txoj kab uas hla ntawm tib neeg cov plaub hau thiab tsim txog 43 microwatts ib square centimeter ntawm hluav taws xob. Cov roj hlwb tuaj yeem muaj txiaj ntsig zoo hauv cov tshuaj thiab cov neeg me tab sis loj zuj zus ntawm cov neeg uas cog cov khoom siv hluav taws xob hauv lawv lub cev kom yooj yim.
"Glucose roj hlwb tuaj yeem muaj txiaj ntsig zoo rau lub zog implantable cov cuab yeej siv roj nkag tau yooj yim hauv lub cev," Philipp Simons, uas tsim tus qauv tsim los ua ib feem ntawm nws Ph. D. thesis, hais rau Lifewire hauv kev xam phaj email. "Piv txwv li, peb xav txog kev siv peb cov roj qabzib cell los ua lub zog me me uas ntsuas lub cev ua haujlwm. Xav txog kev saib xyuas cov piam thaj rau cov neeg mob ntshav qab zib, saib xyuas cov mob plawv, lossis taug qab biomarkers uas txheeb xyuas qhov kev hloov pauv ntawm cov qog."
Me me tab sis muaj hwj chim
Qhov kev sib tw loj tshaj plaws hauv kev tsim cov roj hluav taws xob tshiab tau los nrog tus qauv tsim me me, Simons tau hais. Nws hais ntxiv tias cov khoom siv cog tau yuav tsum me me li sai tau kom txo qis kev cuam tshuam rau cov neeg mob.
"Tam sim no, cov roj teeb muaj tsawg tsawg uas lawv tuaj yeem dhau los: yog tias koj ua lub roj teeb me me, nws yuav txo tau ntau npaum li cas nws tuaj yeem muab tau," Simons hais. "Peb tau pom tias nrog lub cuab yeej uas yog 100 npaug dua li tib neeg cov plaub hau, peb tuaj yeem muab lub zog uas yuav txaus rau lub zog me me sensors."
Muab qhov me me ntawm peb cov roj hluav taws xob, ib tus tuaj yeem xav txog cov khoom siv cog qoob loo uas tsuas yog ob peb micrometers loj.
Simons thiab nws cov neeg koom tes yuav tsum ua kom lub cuab yeej tshiab tuaj yeem tsim hluav taws xob thiab tawv txaus kom tiv taus qhov kub txog li 600 degrees Celsius. Yog tias siv rau hauv kev cog qoob loo kho mob, cov roj cell yuav tau mus rau qhov kub thiab txias kom tsis muaj menyuam.
Txhawm rau nrhiav cov khoom uas tuaj yeem tiv taus qhov kub siab, cov kws tshawb fawb tau tig mus rau ceramic, uas khaws nws cov khoom siv hluav taws xob txawm tias qhov kub thiab txias. Cov kws tshawb fawb pom tias tus qauv tsim tshiab tuaj yeem ua rau hauv cov yeeb yaj kiab ultrathin lossis txheej txheej thiab qhwv ib ncig ntawm kev cog qoob loo kom siv hluav taws xob siv hluav taws xob, siv lub cev cov piam thaj ntau ntxiv.
Lub tswv yim rau cov roj cell tshiab tau los rau xyoo 2016 thaum Jennifer LM Rupp, Simons 'thesis supervisor thiab MIT professor, uas tshwj xeeb hauv cov khoom siv ceramics thiab electrochemical, mus kuaj ntshav qab zib thaum nws cev xeeb tub.
"Nyob hauv kws kho mob lub chaw ua haujlwm, kuv yog ib tus kws kho mob dhuav heev, xav tias koj tuaj yeem ua li cas nrog qab zib thiab electrochemistry," Rupp hais hauv xov xwm tshaj tawm. "Tom qab ntawd kuv paub tias nws yuav yog qhov zoo uas yuav muaj cov khoom siv hauv lub xeev uas muaj suab thaj. Thiab Philipp thiab kuv tau ntsib kas fes thiab sau rau ntawm daim ntawv thawj thawj kos duab."
Glucose roj hlwb tau pib thawj zaug hauv xyoo 1960, tab sis cov qauv thaum ntxov tau ua raws li cov polymers mos. Cov khoom siv roj thaum ntxov no tau hloov los ntawm cov roj teeb lithium-iodide.
"Hnub no, cov roj teeb feem ntau yog siv los siv cov khoom siv cog qoob loo xws li pacemakers," Simons hais. "Txawm li cas los xij, cov roj teeb no thaum kawg yuav tawm ntawm lub zog uas txhais tau hais tias lub tshuab pacemaker yuav tsum tau hloov tsis tu ncua. Qhov no yog qhov ua rau muaj teeb meem loj."
Lub neej tom ntej yuav me me thiab cog tau
Nyob rau hauv kev tshawb nrhiav cov roj cell tshuaj uas tuaj yeem nyob mus ib txhis hauv lub cev, pab pawg tau txiav cov electrolyte nrog anode thiab cathode ua los ntawm platinum, cov khoom ruaj khov uas nkag siab nrog cov piam thaj.
Hom khoom nyob rau hauv cov kua roj ntsha tshiab tso cai rau kev hloov pauv ntawm qhov chaw uas nws tuaj yeem cog rau hauv lub cev. "Piv txwv li, nws tuaj yeem tiv taus qhov corrosive ib puag ncig ntawm lub plab zom mov, uas tuaj yeem ua rau cov sensors tshiab saib xyuas cov kab mob ntev xws li plab hnyuv siab raum," Simons hais.
Cov kws tshawb fawb muab cov hlwb tso rau hauv silicon wafers, qhia tias cov khoom siv tuaj yeem ua ke nrog cov khoom siv semiconductor. Tom qab ntawd lawv ntsuas qhov tam sim no uas tsim los ntawm txhua lub xov tooj thaum lawv ntws cov kua qabzib hla txhua lub wafer hauv qhov chaw kuaj kev cai-fabricated.
Ntau lub hlwb tsim qhov siab tshaj plaws ntawm 80 millivolts, raws li cov txiaj ntsig tau tshaj tawm hauv daim ntawv tsis ntev los no hauv phau ntawv xov xwm Advanced Materials. Cov kws tshawb fawb tau lees tias qhov no yog lub zog siab tshaj plaws ntawm cov piam thaj roj cell tsim.
Glucose roj hlwb tuaj yeem pab tau rau lub zog implantable cov cuab yeej siv roj uas muaj nyob hauv lub cev.
Pab pawg MIT tau "qhib txoj hauv kev tshiab rau cov khoom siv hluav taws xob me me rau kev cog lus sensors thiab tej zaum lwm yam haujlwm," Truls Norby, tus xibfwb ntawm chemistry ntawm University of Oslo hauv Norway, uas tsis tau pab txhawb rau kev ua haujlwm, tau hais hauv xov xwm tshaj tawm. "Cov ceramics siv tsis muaj tshuaj lom, pheej yig, thiab tsis yog qhov tsawg tshaj plaws, ob qho tib si rau cov xwm txheej hauv lub cev thiab rau cov xwm txheej ntawm kev ua kom tsis muaj menyuam ua ntej cog. Lub tswv yim thiab ua qauv qhia txog tam sim no tau cog lus tseeb."
Simons tau hais tias cov roj hluav taws xob tshiab tuaj yeem ua kom muaj cov chav kawm tshiab ntawm cov khoom siv yav tom ntej. "Vim tias peb cov roj hluav taws xob tsawg npaum li cas, ib tus tuaj yeem xav txog cov khoom siv cog qoob loo uas tsuas yog ob peb micrometers loj," nws hais ntxiv. "Yuav ua li cas yog tias tam sim no peb tuaj yeem hais txog tib lub hlwb nrog cov khoom siv cog qoob loo?"
