اختراع فرستنده‌های تزریقی ده میلی‌متر مکعبی

به گفته David Blaauw استاد مهندسی الکترونیک وعلوم کامپیوتر دانشگاه میشیگان، دشوارترین بخش طراحی یک دستگاه بسیار کوچک قابل کاشت در بدن، بخش پردازنده آن نیست؛ بلکه بخش رادیویی آن است. او و همکارانش طرحی اولیه از یک سیستم فرستنده قابل تزریق به بدن را ارائه کرده‌اند که حجمی معادل 10 میلی‌متر‌مکعب دارد (ابعاد یک در یک در ده میلی‌متر) و قادر است سیگنال‌های رادیویی را برای ارسال تا شعاع 50 سانتی‌متری، تولید کند. این سیگنال، قدرت کافی برای عبور از بافتی به‌ضخامت 3 سانتی‌متر را دارد.

در ساخت چنین فرستنده بسیار کوچکی باید دو نکته بسیار مهم را در نظر داشت؛ نخست طراحی یک آنتن خوب برای آن است. به‌طور معمول در طراحی آنتن رادیویی زمینی برای ارسال سیگنال به‌فاصله‌ای دور، باید ابعاد آنتن را بسیار بزرگ در نظر گرفت و این موضوع، کار ساخت یک فرستنده در ابعاد میلی‌متری را سخت می‌کند. این گروه برای فائق آمدن بر این مشکل، علاوه بر آنتن «یک میلی‌متری» که برای ارسال (Broadcast) سیگنال‌ها از داخل بدن به‌کار برده می شود، یک آنتن خارجی هم طراحی کرده‌اند که بیرون از بدن، این سیگنال‌های ضعیف را دریافت می‌کند. نکته دوم، منبع توان این دستگاه است. هرچند توانی که این فرستنده در حالت آماده‌به‌کار مصرف می‌کند حدود 15 نانووات است؛ اما در زمان ارسال سیگنال، توان زیادی را می‌کشد و همه این توان به‌طور آنی وارد آنتن می‌شود. سلول حساس به نور مادون قرمزی که از میان بدن می‌گذرد، باتری مورد استفاده را شارژ می‌کند.

اکثر تحقیقاتی که در حوزه دستگاه‌های پزشکی قابل کاشت یا تزریقی صورت گرفته است، بر استفاده از مواد نرم و انعطاف پذیر متمرکز بوده‌اند که بتوان آنها را بدون نیاز به عمل جراحی در بدن کاشت. اما تمرکز Blaauw کوچک‌سازی سیستم‌های کامپیوتری فعلی است، تا جایی‌که بتوان آن‌ها را با یک سرنگ به بیمار تزریق کرد. اگر بتوان دستگاهی به این کوچکی ساخت، دیگر نیازی به استفاده از مواد انعطاف‌پذیر نیست، زیرا اندازه کوچک، صدمه‌ای به بافت نخواهد زد