Para ilmuwan mengembangkan sensor kecil untuk memantau kesehatan di dalam tubuh

Sekelompok insinyur dari Universitas Coklat baru-baru ini mengungkapkan penelitian perintisnya dalam pengembangan sensor kecil untuk memantau kesehatan. Pencapaian luar biasa ini mewakili lompatan signifikan dalam miniaturisasi teknologi, yang menjanjikan revolusi dalam komunikasi nirkabel. Dari inovasi ini muncul pendekatan baru terhadap jaringan komunikasi, yang mampu mentransmisikan, menerima, dan mendekode data dari chip kecil yang tak terhitung jumlahnya.

Dengan diperkenalkannya sensor mikro pada tubuh, muncul cakrawala menjanjikan bagi kemajuan teknologi sensor nirkabel. Evolusi ini akan memungkinkan, di masa depan, penggunaan jaringan implan terpisah yang luas pada perangkat mikroba yang dapat ditanamkan dan perangkat yang dapat dipakai, sehingga mendefinisikan ulang batasan pemantauan dan interaksi dengan lingkungan. Cari tahu cara kerja penemuan teknologi ini.

Bagaimana cara kerja sensor?

Mikrosensor untuk layanan kesehatan dirancang dengan cermat agar chip dapat ditanamkan ke dalam tubuh atau diintegrasikan ke dalam perangkat yang dapat dikenakan, masing-masing meniru komunikasi kompleks antar neuron di otak. Pendekatan inovatif ini bertujuan untuk meningkatkan interaksi antara teknologi dan organisme manusia, menawarkan dimensi baru dalam pemantauan dan pengendalian.

Menurut penelitian yang dilakukan oleh para insinyur di Brown University, potensi revolusioner dari biosensor yang dapat dikenakan sangat menonjol. Mereka dirancang untuk memberikan informasi fisiologis secara real-time dan berkesinambungan menggunakan pengukuran penanda biokimia non-invasif yang ada dalam biofluida seperti air mata, air liur, dan keringat.

Untuk memastikan pengoperasian yang berkelanjutan dan tanpa gangguan, sensor dirancang agar hemat energi. Mereka dapat berfungsi tanpa perlu terus-menerus terhubung ke sumber listrik atau baterai, berkat transceiver eksternal yang secara nirkabel memberikan daya ke sensor sekaligus mengirimkan data berharga mereka.

Cara mereka ditanamkan di dalam tubuh dan kemiripannya dengan otak

Sensor kecil untuk memantau kesehatan dirancang untuk diintegrasikan ke dalam perangkat yang dapat dikenakan atau ditanamkan langsung ke dalam tubuh manusia. Chip ini, terbuat dari silikon dan berdimensi submilimeter, dirancang untuk meniru proses komunikasi rumit antar neuron di otak, menggunakan lonjakan aktivitas listrik.

Melalui pendekatan inovatif ini, sensor yang ditanamkan ke dalam tubuh mengirimkan data real-time secara nirkabel menggunakan gelombang radio, yang tidak hanya mengoptimalkan konsumsi energi tetapi juga memaksimalkan bandwidth yang tersedia.

Jihum Lee, peneliti pascadoktoral dari Brown University, menyoroti bahwa otak manusia beroperasi secara jarang, yang berarti tidak semua neuron bekerja secara bersamaan. Untuk memastikan efisiensi, chip ini memampatkan data dan mengadopsi pola pengaktifan yang jarang, sehingga meniru efektivitas otak manusia.

Kami meniru struktur ini dalam pendekatan telekomunikasi nirkabel kami. Sensor tidak akan mengirimkan data sepanjang waktu, mereka hanya akan mengirimkan data relevan sesuai kebutuhan, dalam semburan lonjakan listrik singkat, dan akan mampu melakukan hal ini secara independen dari sensor lain dan tanpa berkoordinasi dengan penerima pusat. Dengan melakukan hal ini, kami dapat menghemat banyak energi dan menghindari membanjiri pusat penerima kami dengan data yang kurang signifikan.

Jihun Lee, rekan pascadoktoral di Brown University.

Kemajuan dibandingkan perangkat sebelumnya

Profesor Brown School of Engineering dan penulis senior studi ini, Arto Numikko, berbicara tentang keberadaan sensor di dunia kontemporer kita. Baik di mobil, tempat kerja, atau rumah, kehadirannya semakin terlihat. Namun, kebutuhan akan sensor ini paling mendesak dan menantang di dalam tubuh manusia sendiri.

Dalam konteks ini, sang profesor menekankan bahwa penelitian ini mewakili kemajuan yang signifikan dibandingkan penelitian sebelumnya yang dilakukan di laboratoriumnya di universitas. Pendekatan baru ini memperkenalkan sistem antarmuka saraf yang beroperasi melalui jaringan koordinasi sensor nirkabel kecil, yang mampu merekam dan merangsang aktivitas otak dengan cara yang efektif dan non-invasif. Inovasi ini menjanjikan untuk membuka cakrawala baru di bidang ilmu saraf dan kedokteran, menawarkan alat yang lebih canggih dan mudah diakses.

Kemajuan untuk masa depan layanan kesehatan

Sensor kesehatan mikro menandai evolusi signifikan dalam teknologi sensor nirkabel, menjanjikan berbagai manfaat kesehatan di masa depan. Para peneliti mengatakan pekerjaan ini merupakan tonggak penting dalam pengembangan sensor nirkabel skala besar.

Selain itu, diyakini bahwa sensor-sensor ini akan berdampak besar pada cara para ilmuwan mengumpulkan dan menafsirkan data dari perangkat silikon kecil, sehingga membuka jalan bagi kemajuan dalam pemantauan dan pengobatan berbagai kondisi medis.

Jika kami terus menggunakan metode konvensional, kami tidak akan dapat mengumpulkan data saluran tinggi yang dibutuhkan aplikasi ini pada sistem generasi berikutnya.

Jihun Lee, rekan pascadoktoral di Brown University

Lihat juga:

Fontes: Coklat, Teknik Menarik, Scientist

Diperiksa oleh Glaucon Vital pada 4/4/24.