Lääketieteellisessä tutkimuksessa kehitetään langattomia, pienikokoisia laitteita ihmisten elintoimintojen tarkkailuun. Näitä implantteja käytetään tyypillisesti esimerkiksi ruumiinlämmön, verenpaineen tai -sokeriarvojen seurantaan.

Nyt yhdysvaltalaisen Columbian yliopiston tutkijat ovat kehittäneet sirun, jonka he uskovat olevan maailman pienin yksittäiseen siruun perustuva järjestelmä. Sen tilavuus on alle 0,1 kuutiomillimetriä, laite on yhtä pieni kuin pölypunkki ja sen näkee kunnolla vain mikroskoopin avulla.

Tutkimus on julkaistu Science Advances -lehdessä.

Koska siru on niin pieni, sen kanssa ei voi kommunikoida radiotaajuuksilla: sähkömagneettisen säteilyn aallonpituus on yksinkertaisesti liian suuri laitteen kokoon verrattuna. Niinpä tiedonsiirto ja sirun lataaminen tehdään ultraäänen avulla.

Tutkimusta johtaneen sähkötekniikan ja biolääketieteen professori Ken Shepardin mukaan kyseessä on todellakin vain yksittäinen siru, joka kuitenkin on samalla kokonainen, toimiva elektroninen järjestelmä.

”Tavallisen metallioksideilla toteutetun puolijohdeteknologian lisäksi suunnittelussa täytyi käyttää uusia materiaaleja. Tässä tapauksessa hyödynsimme pietsosähköisiä materiaaleja muuttamaan akustinen energia sähköenergiaksi”, Shepard kertoo tutkijoiden tiedotteessa.

Tutkijoiden tavoitteena on kehittää sarja siruja, jotka voidaan injektoida kehoon, josta ne sitten viestivät ultraäänellä jotakin mittaamaansa arvoa. Nyt valmistunut laite tarkkailee ruumiinlämpöä, mutta monien muidenkin elintoimintojen seuraaminen on mahdollista.

Pieni on. Yksittäiset sirut tarjoavat kiinostavia mahdollisuuksia lääketieteellisessä tekniikassa.