Ученые придумали, как без проблем вживлять в тело человека кремниевые микрочипы

В будущем все мы будем жить в мире киборгов. Кремниевые микросхемы станут основой успешного применения различных биосенсоров и имплантируемых медицинских устройств. Несмотря на то, что кремний является биосовместимым материалом, наши насыщенные солями организмы обладают слишком хорошей электрической проводимостью. Поэтому полупроводниковые схемы без изоляции вступают с органами в нежелательное взаимодействие. Что не только неприятно, но и опасно, вплоть до явной токсичности.

Исследователи из университета штата Огайо показали, что покрытие, сделанное из оксида алюминия, способно изолировать кремниевые цепи от электролитов человеческого нутра, в т.ч. крови, сохраняя схемы в сухости и сохранности. В настоящее время ученые стараются запатентовать свое изобретение и рассчитывают на то, что очень скоро упомянутое покрытие с недорогой окисью алюминия найдет применение в медицине — в первую очередь, в составе датчиков, которые распознают ранние признаки иммунного отторжения трансплантированных органов.

Проект стартовал, когда Департамент штата Огайо по вопросам биоинженерии изъявил желание соорудить имплантируемый датчик, который бы сигнализировал о присутствии в ткани особых протеиновых веществ, являющихся биомаркерами отторжения пересаженных органов. Специалисты департамента пытались создать рабочий сенсор белков на основе нитрида галлия — тяжелого полупроводникового материала, который применяется в светодиодах. Потому что дешевые кремниевые схемы не подходили по вышеуказанным причинам.

Университетская команда доктора Пола Бергера изучила возможность покрытия кремниевых цепей оксидом алюминия для защиты от воздействия заряженных ионов. Исследователи погрузили тестовые датчики в токопроводящую жидкость, имитирующую среду организма, на 24 часа, затем извлекли и подключили к электричеству. Оказалось, что оксидное покрытие эффективно защитило схему от электролитов в растворе, поэтому датчики полностью сохранили работоспособность.

Предполагается, что подобный сеносор можно будет вмонтировать в тонкую иглу. Иглу оную врач сможет ввести в тело пациента рядом с недавно пересаженным органом. Кремниевые датчики распознают биологические маркеры иммунного ответа, а медики по их показаниям определяют, какую дозу и каких иммунодепрессантов больному следует назначить.