الکترونیک کاشتنی (Implantable Electronics)
الکترونیک کاشتنی (تکنولوژی کاشتنی) به عنوان یک حوزه نوظهور و پیشرفته در علم و فناوری شناخته میشود. این فناوری به افراد اجازه میدهد تا قطعات الکترونیکی، حسگرها، یا دستگاههای الکترونیکی را درون بدن خود جای دهند. این تکنولوژی امکانات بسیاری را برای افراد فراهم میکند، که بیشترین کاربرد آن در حوزه پزشکی میباشد. برای مثال، دستگاههای کاردیولوژی کاشتنی میتوانند به طور مداوم بر علائم حیاتی فرد نظارت کنند و در صورت لزوم به پزشک اطلاع دهند. این تکنولوژی میتواند امکاناتی را برای افراد فراهم کند که قبلاً غیرممکن به نظر میرسیده است. به عنوان مثال، کاشتنیهای الکترونیکی میتوانند به افراد کمک کنند تا از راه دور دستگاههای الکترونیکی را کنترل کنند. علاوهبر این، از آنجایی که این تکنولوژی معمولاً زیر پوست قرار میگیرد، میتواند به عنوان یک روش امنیتی برای شناسایی افراد، ردیابی افراد و کنترل دسترسی به اطلاعات مورد استفاده قرار گیرند. برخی از افراد نیز از این تکنولوژی برای ایجاد تجربیات تفریحی استفاده میکنند، مانند کاشتنیهای الکترونیکی برای نمایش الایدی یا اجرای برنامههای کاربردی کوچک. هرچند که این تکنولوژیها امکانات فراوانی را فراهم میکنند، اما همچنین نگرانیهای امنیتی و حریم خصوصی نیز به همراه دارند که باید به آنها توجه شود.
تکنولوژی کاشتنی در بدن به طور رسمی از دهه ۱۹۵۰ شروع به توسعه پیدا کرد، زمانی که اولین دستگاههای پزشکی کاشتنی مانند پیسمیکر ساخته شدند. در سالهای اخیر، با پیشرفت تکنولوژیهای نانو و بیوالکترونیک، امکانات بیشتری برای کاشتنیهای الکترونیکی و دیجیتالی در بدن فراهم شده است. تکنولوژی کاشتنی در بدن میتواند به عنوان دستگاههای پوشیدنی مورد استفاده قرار گیرد، مانند ساعتهای هوشمند، سنسورهای حرکتی و غیره.
برای کاربرد انسانی، این تکنولوژی با نام ایمپلنت ریزتراشه انسانی نیز گفته میشود. این تکنولوژی، هر وسیله الکترونیکی است که به صورت زیر پوستی کاشته میشود. به عنوان مثال میتوان به یک دستگاه شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) که در شیشه سیلیکاتی در بدن انسان کاشته شده است اشاره کرد. این نوع ایمپلنت زیرپوستی معمولاً حاوی یک شماره شناسایی منحصر به فرد است که میتواند به اطلاعات موجود در یک پایگاه داده خارجی مانند سند هویت، سابقه کیفری، سابقه پزشکی، داروها، دفترچه آدرس و سایر موارد مرتبط شود.
اولین آزمایشها با ایمپلنت RFID در سال 1998 توسط دانشمند بریتانیایی کوین وارویک انجام شد. ایمپلنت او برای باز کردن دربها، روشنکردن چراغها و ایجاد خروجی کلامی در ساختمان استفاده میشد. در سال 2018، VivoKey Technologies اولین فرستنده NFC قابل کاشت انسانی را از نظر رمزنگاری ایمن توسعه داد. سپس در سال 2020، ایلان ماسک، پخش برنامهای را برگزار کرد که یک خوک را با یک تراشه رایانهای به اندازه سکه در مغزش به نمایش گذاشت تا برنامههای این شرکت برای ایجاد یک رابط مغز به ماشین برای انسانها را نشان دهد. در سال 2021، کارت واکسن کووید-19 الکترونیکی را در ریزتراشه NFC پوشش داده شده با شیشه بیوگلاس خود که برای کاشت در بافت زیر جلدی طراحی شده بود، آزمایش کردند.
سیستم های الکترونیکی پوشیدنی و کاشتنی، به دلیل انعطاف پذیری، سازگاری و زیست سازگاری توجه فوق العادهای را به خود جلب کردهاند. چنین ویژگیهای مطلوبی برای پایش قابل اعتماد اطلاعات کلیدی بیوپزشکی و فیزیولوژیکی (شامل سیگنالهای بیوفیزیکی و بیوشیمیایی) و درمان و مدیریت مؤثر بیماریهای مزمن خاص حیاتی هستند. دستگاههای بیوالکترونیک مینیاتوری و کاملاً یکپارچه که میتوانند انرژی را از بدن انسان جمعآوری کنند، راهحلهای امیدوارکننده و نوظهوری را برای درمانهای طولانیمدت و شخصیسازی شده ارائه میکنند.