微型无线芯片利用超声监测体内生理过程：粒级植入新纪元
哥伦比亚工程师开发全功能电子电路最小单芯片系统；仅显微镜可见植入芯片指向开发可用皮下注射针注射体内监测医疗状况芯片。
植入医疗设备广泛用于监测绘制生物信号、支持增强生理功能、治疗疾病，变革医疗改善数百万人生活质量。研究者越来越有兴趣设计无线微型植入医疗设备用于体内/原位生理监测。可监测温度、血压、葡萄糖、呼吸等生理状况供诊断治疗程序。
至今常规植入电子体积效率极低——通常需多芯片、封装、导线、外部换能器、常需电池储能。电子恒久趋势为组件更紧集成，越来越多功能移至集成电路本身。哥伦比亚工程报告：构建世界最小单芯片系统，总体积<0.1 mm³，尘螨大小仅显微镜可见。为达此用超声无线供电通信。
“想看能把功能芯片做多小，”领肯·谢泼德Lau家族电气工程教授生物医学工程教授说。“这是‘芯片即系统’新理念——单芯片无其他即完整功能电子系统。对开发无线微型植入医疗设备感测不同事物用于临床应用最终获批人用应具革命性。”
传统射频通信链路因电磁波波长相对器件尺寸过大不可行。超声波长在给定频率下小得多因声速远小于光速，团队用超声无线供电通信。直接在芯片顶部制造超声“天线”通信供电。芯片(完整植入/注射微粒无额外封装)在台积电制造，额外工艺修改在哥伦比亚纳米倡议洁净室和纽约城市大学高等科学研究中心(ASRC)纳米制造设施完成。
谢泼德评论：“这是‘摩尔定律之外’技术好例——在标准CMOS引入新材料提供新功能。此处添加压电材料直接到集成电路转换声能为电能。”
团队目标开发可皮下注射针注射体内再用超声体外通信芯片，提供局部测量信息。当前设备测体温，团队在研究更多可能性。
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