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Updated: Jul 12, 2025
16:38
Bridging the Bio-Electronic Interface with Biofabrication
Published on: June 6, 2012
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穿戴式和植入式生物医学微型设备的电路硬件的多功能芯片内编程
Ah-Hyoung Lee1, Jihun Lee1, Vincent Leung2
1School of Engineering, Brown University, Providence, RI, 02912, USA.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|October 31, 2023
概括
研究人员开发了可编程微芯片用于生物医学设备. 这种硬件可编程性加速了微型传感器和植入物的开发,使智能医疗更快地被采用.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 微电子系统 微电子系统
- 集成电路设计 集成电路设计
背景情况:
- 可穿戴和可植入的微电子传感器对于生物医学应用至关重要,但面临大小和功率限制.
- 目前的系统芯片 (SoC) 设计需要广泛的开发周期,并且经常需要额外的编程.
- 对于无线脑电图 (EEG) 和神经接口等应用来说,传感器的小型化是一个关键的挑战.
研究的目的:
- 提出一个硬件可编程的特定应用集成电路 (ASIC) 设计方法.
- 展示一个后处理编辑技术,用于创建无电池无线微芯片.
- 加速生物医学应用SoC设计的开发和探索.
主要方法:
- 在混合信号和射频电路的顶层金属层上嵌入金属保险丝和防保险丝,以实现硬件可编程性.
- 利用后造编辑,结合激光切除和聚焦离子束处理来进行芯片定制.
- 为无线EEG传感器和植入式微刺激器设计的亚毫米互补金属氧化物半导体 (CMOS) 微芯片.
主要成果:
- 在SoC设计中成功展示了硬件可编程性,无需额外的编程或功耗.
- 通过实现快速参数探索,实现了SoC芯片开发过程的显著加速.
- 用无线EEG传感器和神经界面微刺激器的实验结果验证了该技术.
结论:
- 拟议的硬件可编程ASIC设计和后处理编辑技术克服了微电子传感器的尺寸和功率限制.
- 这种方法加速了微型生物医学可穿戴设备和植入物的开发.
- 该技术具有广泛的适用性,可以通过更快的医疗设备创新来推进智能医疗保健.
