این مطلب یکی از مجموعه مقالات پرونده ویژه «تراشه‌های کاشتنی» چاپ شده در شماره 178 ماهنامه شبکه است. علاقه‌مندان می‌توانند کل این پرونده ویژه را از اینجا دریافت کنند.

به اطراف خود نگاه کنید، مجموعه کنونی محصولات پوشیدنی، انقلاب فناورانه گسترده‌ای را با خود به ارمغان آورده است، انقلابی که بازیگرانش ویژگی‌هایی نوآور، متحول‌کننده سبک‌های زندگی را عرضه می‌کنند. از ساعت‌های فوق‌هوشمند گرفته تا ردیاب‌های سلامت و همچنین مانیتورهای ضربان‌قلب و قرص‌های الکترونیک، همه ثابت می‌کنند که تکنولوژی پوشیدنی، یک تکنولوژی همه‌فن‌حریف است. اما این تازه آغاز راه است. آخرین تولیدات صورت‌گرفته در این زمینه، خبر از ساخت یک تکنولوژی پوشیدنی جدید می‌دهند که کل رابط محاسباتی را به درون بدن ما منتقل می‌کند، یعنی پوشیدنی‌های کاشتنی جدید.

1. تراشه‌های پوشیدنی التیام‌بخش

 آینده‌ای را تصور کنید که انسان‌ها برای کنترل و معالجه بیماری‌های خود از دستگاه‌های کاشتنی استفاده می‌کنند که به تلفن هوشمند وصل می‌شوند. لوزالمعده بیونیک ابتکاری است که اخیراً در دانشگاه بوستن آزمایش شده است؛ این لوزالمعده دارای یک سنسور توکار است که مستقیماً با اپلیکیشن گوشی هوشمند کاربر ارتباط برقرار کرده و به افراد دیابتی کمک می‌کند تا بر میزان قند خون خود نظارت داشته باشند.
محققان در لندن مشغول ساخت مدارهای کاشتنی به اندازه یک کپسول هستند که میزان چربی در بدن را کنترل و در مقابله با تهدید چاقی به فرد کمک می‌کنند. این کپسول‌های کاشتنی، در این مورد به‌خصوص، با ایجاد برخی مواد  که احساس سیری را به فرد القا می‌کنند، به مبارزه علیه چاقی می‌پردازند. این تکنولوژی به‌خصوص دارای پتانسیل فوق العاده‌ای‌ است که برای درمان چاقی گزینه‌های مناسب را جایگزین روش‌های خطرناک‌تر مثل جراحی می‌کند. همچنین دانشمندان مشغول ارائه ابداعات پوشیدنی در خصوص بیماری‌های دیگر از اضطراب گرفته تا عوارض قلبی هستند.

2. کاشتنی‌های‌ ارتجاعی کاهش درد

کارشناسان در حال آزمایش کاشتنی‌های‌ ارتجاعی بی‌سیم هستند که برای درمان دردهایی به‌کار می‌روند که به انواع معالجات، پاسخ نمی‌دهند. بنا‌به‌گفته روبرت گریو (Robert Gereau) ، پروفسور علم بیهوشی در دانشکده پزشکی واشنگتن و رهبر پروژه، این کاشتنی‌ها، نرم و انعطاف‌پذیرند و برخلاف دستگاه‌ها، برای قرار‌گرفتن در محل مدنظر لازم نیست به استخوان وصل شوند. در واقع این پروژه به‌طور خاص برای کاهش درد ماهیچه‌ها و بافت‌های نرم هدف‌گذاری شده است. این کاشتنی‌ها دارای چراغ‌های میکرو LED هستند که برای فعال کردن سلول‌های عصبی اطراف بافت دردناک استفاده شده و برای نگاه‌داشتن این دستگاه‌ها در محل، از بخیه استفاده می‌شود.

 3. قرص‌های کاشتنی که می‌توانند با پزشک شما ارتباط برقرار کنند

اگر فکر می‌کنید قرص‌های خوراکی هوشمندی که ‌بتوانند با تلفن شما ارتباط برقرار ‌کنند، یک ابداع فوق‌العاده هستند، صبر کنید این یکی را ببینید. ظاهراً، محققان بریتانیایی از تعامل ساده بین این قرص‌های کوچک و گوشی شما راضی نیستند و درعوض می‌خواهند نوع دیگری از آن‌ها را بسازند که بتوانند با پزشکتان گپ بزنند و حتی تا آخر عمر داروها را در بدنتان پخش کنند. این قرص‌ها دارای یک میکروپردازنده پنهان هستند که از داخل بدن شما به پزشک پیام متنی می‌فرستند. این قرص‌ها به‌واسطه ارتباط مستقیم با پزشکان، به آن‌ها کمک می‌کنند تا بفهمند آیا شما درمان را دنبال می‌کنید و اینکه آیا داروی تجویز شده اثر مطلوبی روی بیماری شما دارد یا خیر.

4.  دفیبریلاتورهای کاشتنی کنترل‌کننده ضربان قلب

نامنظم شدن ضربان‌قلب، وضعیتی است که هرساله میلیون‌ها نفر دچار آن می‌شوند. تعدادی دستگاه کاشتنی به‌نام دفیبریلاتور وجود دارند که از آن‌ها می‌توان برای منظم‌کردن رتیم قلب استفاده کرد. بیش از 5 سال است که از این تکنولوژی استفاده می‌شود و کاربران در گردهمایی‌های اینترنتی و رسانه‌های جمعی، از آن حمایت کرده‌اند.

5. تلفن‌های هوشمند کاشتنی نسل بعد

امروزه ما به‌معنای ‌واقعی به تلفن‌های همراه خود وابسته‌ایم؛ اما اتودسک مشغول آزمایش روی یک سیستم ابتکاری و نوآورانه است که به ما کمک کند تا با ر‌ایج‌ترین دستگاه‌های زندگی خود یعنی تلفن‌های هوشمند، ارتباط فیزیکی برقرار کنیم. این سیستم با استفاده از پوست مصنوعی، صفحه نمایش گوشی شما را روی دستتان به نمایش می‌گذارد. استفاده از این تکنولوژی در اپلیکیشن‌های دیگر آغاز شده است. برای مثال، آنتونی‌آنتونلیس (Anthony Antonellis) که هنرمند است، یک تراشه RFID در دست خود کار‌گذاشته است که نه تنها می‌تواند کارهای هنریش را دخیره می‌کند؛ بلکه می‌توانند آن‌ها را به تلفن‌هوشمند او منتقل کند.
محققان همچنین مشغول آزمایش روی سنسورهای کاشتنی هستند که استخوان‌های انسان را به سخن‌گوهای زنده تبدیل می‌کنند. برخی محققان مشغول ساخت کاشتنی‌های‌چشم هستند که امکان ضبط سریع تصاویر را با چشمک‌زدن فراهم می‌کند و سپس آن‌ها را به یک نقطه ذخیره‌سازی محلی (مثل تراشه RFID که قبلاً اشاره کردیم) انتقال می‌دهند. اگر تلفن شما در داخل بدنتان کار گذاشته شود، از چه چیزی به‌عنوان صفحه نمایش استفاده می‌کنید؟ اتودسک درحال‌حاضر روی سیستم پیشرفته‌ای کار می‌کند که با استفاده از یک پوست‌مصنوعی، تلفن شما را نمایش می‌دهد. گزینه دیگر این است که نمایشگر تلفن شما از طریق کاشتنی‌های چشم مستقیماً در برابر چشمانتان ظاهر شود.

6.  خال‌کوبی‌های هوشمند

تا امروز، خال‌کوبی‌ها به عنوان یک سرگرمی استفاده می‌شدند و همچنین به‌عنوان راهی برای بیان افکار و احساسات فرد به دیگران. به‌هرحال، نسل بعدی خال‌کوبی‌ها نه‌تنها سرگرم‌کننده؛ بلکه شامل ویژگی‌های دیگر برای انجام کارهای مفید هستند، مانند وارد‌کردن کد تلفن‌همراه یا حتی باز‌کردن دستگاه شما، آن هم با یک سویپ ساده. محققان در دانشگاه الی‌نویز تور پوستی کاشتنی هوشمندی طراحی کرده‌اند که با الیاف کامپیوتری ساخته می‌شود و به‌مراتب نازک‌تر از تار موی انسان است که برای نظارت بر عملکرد داخلی بدن، از سطح پوست استفاده می‌کند. با وجود این‌ها، محققان در تگزاس ذرات میکروسکوپی ساخته‌اند که  درست بالای پوست کاشته می‌شوند و می‌توانند فرآیندهای اصلی بدن را ردیابی کنند.

7. XNT ، یک NFC کاشتنی محصول شرکت Dangerous Things

همچنین شرکتـــی به‌نــام "چیزهـــای خطرنــاک" یـــــا Dangerous Things تراشه NFC با قابلیت کاشتن می‌سازد که این تراشه با استفاده از فرآیندی همچون خال‌کوبی‌کردن، روی انگشت فرد قرار می‌گیرد. XNT بسیار شبیه قرص‌های خوراکی رمز عبور کار می‌کند؛ اما کمی متفاوت است، چون اولین کاشتنی تجاری از این نوع است که برای ارتباط حوزه نزدیک استفاده می‌شود. این وسیله، اخیراً عرضه شده و شرکت "چیزهای خطرناک" که حامی آن است، دائم به دنبال سرویس‌ها، دستگاه‌ها و نرم‌افزارهای جدیدی است که XNT بتواند با آن‌ها کار کند.

8. کاشتنی اسفنجی برای تشخیص سلول‌های سرطانی

پژوهشگران دانشگاه میشیگان دستگاهی ساخته‌اند که در واقع کاشتنی اسفنجی کوچکی است و می‌تواند سلول‌های سرطانی متاستاتیک را به‌دام بیندازد و به تشخیص بیماری‌های مهلک در افراد سالم و جلوگیری عود بیماری در بیماران، کمک کند. این دستگاه عموماً تمام سلول‌های بدن را تحت نظر می‌گیرد؛ اما به‌گونه‌ای طراحی شده که تنها سلول‌های سرطانی را از میان سلول‌های موجود در بافت انتخاب می‌کند. در یک آزمایش، این دستگاه در موش‌هایی که مبتلا به سرطان پستان بودند، کار گذاشته شد که سلول‌های ایمن به دستگاه حمله کردند. سپس سلول‌های سرطانی سلول‌های ایمن را تا دستگاه دنبال کردند، درست همان‌گونه که برای این کار برنامه‌ریزی شده
بود.

9.  رابط کامپیوتر- مغز

پیوند مستقیم مغز انسان به کامپیوتر، ایده اصلی اکثر فیلم‌های علمی‌ـ ‌تخیلی است. اکنون به لطف تیم تحقیقاتی BrainGate  این رؤیا می‌تواند به واقعیت تبدیل شود. این تیم، در نظر دارد تا برای دستیابی به طیف وسیعی از اپلیکیشن‌ها، مغز انسان را مستقیماً به کامپیوتر پیوند ‌دهد. بنابه‌گفته تیم BrainGate، تحقیق اولیه نشان می‌دهد که با استفاده از الکترود‌هایی به اندازه آسپرین بچه که مستقیماً در مغز کارگذاشته می‌شوند، سیگنال‌های عصبی قابلیت کدگذاری با کامپیوتر را پیدا می‌کنند و می‌توان از آن‌ها در جهت راه اندازی دستگاه‌های بیرونی استفاده کرد. حتی شرکت اینتل، تراشه‌ساز برتر جهان، پیش‌بینی کرده است که تا سال 2020، شاهد ورود برخی رابط‌های عملی مغزـ کامپیوتر به بازار باشیم. در نهایت،  کاشتنی‌های مغز به‌عنوان روشی برای دسترسی به تکنولوژی‌های کاشتنی جدید در نظر گرفته می‌شوند. تصور کنید که بتوانید اینترنت را از طریق افکارتان مرور کنید. حتی این امید جدید برای بیماران فلج وجود دارد که بتوانند دوباره با محیط اطراف خودشان تعامل حرکتی برقرار کنند.

10.  باتری‌های کاشتنی زیست تجزیه‌پذیر

یکی از چالش‌های مهمی که در خصوص دستگاه‌های کاشتنی مطرح می‌شود، امکان تهیه نیروی برق کافی برای این دستگاه‌ها از زمان کاشت آن‌ها در بدن فرد است. شما نمی‌توانید آن‌ها را به برق وصل کنید یا اینکه آن‌ها را بیرون آورده و به‌راحتی باتری‌شان را عوض کنید. یک تیم در کمبریج، ماساچوست، ساخت باتری‌های زیست‌تجزیه‌پذیر را آغاز کرده است. این باتری‌های فوق‌پیشرفته نسل بعدی، نیروی برق لازم را از داخل خود بدن فرد تامین می‌کنند و سپس به شکل بی‌سیم آن را به هرکجا که نیاز است، انتقال می‌دهند. جالب‌ترین قسمت این باتری‌ها آن است که وقتی کار شارژ دستگاه‌های کاشتنی را به‌پایان می‌رسانند، خودشان ذوب می‌شوند. در این‌خصوص پروژه دیگری در جریان است که به تحقیق درباره نحوه استفاده از گلوکز داخل بدن به‌عنوان منبع برق دستگاه‌های کاشتنی می‌پردازد.

11.  گرد و غبار هوشمند

شاید جالب‌ترین پروژه دستگاه‌های کاشتنی که به زودی وارد بازار می‌شوند، گرد‌وغبارهای هوشمند باشند. این گرد‌وغبارها اساساً طیف گسترده‌ای از کامپیوترهای کوچک و کاملاً کاربردی هستند که با آنتن نصب می‌شوند.این کامپیوترهای کوچک می‌توانند آن‌گونه که لازم است، خود را در بدن فرد سازماندهی کنند تا به طیف گسترده‌ای از فرآیندهای داخلی پیچیده دست‌یابند.
تصور کنید که این دستگاه‌های میکروسکوپی به علائم ابتدایی سرطان حمله کنند یا وقتی که زخمی شده‌اید تا جایی که لازم است دردتان را تسکین دهند.  این دستگاه‌ها حتی می‌توانند اطلاعات شخصی مهم و حیاتی فرد را در داخل بدن وی به شیوه عمیقاً رمزگذاری‌شده، ذخیره کنند. با استفاده از این گرد و غبار هوشمند دیگر لازم نیست زیر تیغ جراحی پزشکان بروید. آن‌ها این غبارهای هوشمند را در بدن شما کار می‌گذارند و سپس در یک صفحه نمایش، روی راه حل مشکل شما کار ‌می‌کنند.

12.  اندام‌های کاشتنی هوشمند  

 مهندسی بافت یک رشته تخصصی هیجان‌انگیز است که پیشرفت‌های قابل ملاحظه‌ای در آن صورت گرفته است. در مهندسی بافت‌ جدید، از نوعی پلاستیک خاص استفاده می‌شود، سلول‌های زنده انسانی در ساختاری صحیح به آن اضافه می‌شود تا استخوان، بافت یا پوست جدید ساخته شود. در حال حاضر، امکان ساخت پوست جدید برای کسانی که دچار سوختگی یا زخم‌های پوستی شده‌اند، وجود دارد. اپلیکیشن‌هایی که درآینده برای اندام‌های هوشمند کاشتنی ساخته‌ خواهند شد، اندام‌های دیگری همچون کبد یا قرنیه در بدن هستند. امیدواریم امکان ساختن بافت‌های جدید برای تمام اندام‌های بدن به زودی فراهم شود.

 
13. آی‌دی کاشتنی

تکنولوژی کاشتنی می‌تواند برای تأیید هویت اشخاص نیز مفید واقع شود. اکثر منتقدان اجتماعی می‌گویند که توسعه آی‌دی کاشتنی اجتناب‌ناپذیر است، در حقیقت مواردی وجود دارند که این اتفاق می‌افتد. آی‌دی کاشتنی می‌تواند مزایای مثبت زیادی داشته باشد. برای مثال، می‌توان از آن در مبارزه علیه جرم، انتخابات امن در سطح جهان، انتقال بهتر داده‌های پزشکی و نرخ پاسخ‌گویی سریع‌تر استفاده کرد. همچنین با این روش دیگر هرگز کودکی گم نخواهد شد.

کاشتنی‌های دیگر
Circadia ، محصول دیگری از بایوهکس، کامپیوتری در اندازه یک تلفن هوشمند است که برای ضبط داده‌های بیومتریک از داخل بدن و نمایش این داده‌ها در تلفن هوشمند طراحی شده است. نسخه فعلی این میکروکامپیوتر Circadia 1.0 است. تیم‌کانن (Tim Cannon) یک بایوهکر و همچنین مبتکر گیزمو، اولین فردی است که این دستگاه را در بدنش کار گذاشته است.Circadia به‌عنوان یک دستگاه کاشتنی زیر پوستی واقعاً بزرگ است؛ اما بازهم در مقایسه با دستگاه‌های محاسباتی دیگر بسیار کوچک‌تر است. در حال حاضر، Circadia 1.0 کار زیادی انجام نمی‌دهد؛ اما مدل بعدی آن که به‌زودی عرضه خواهد شد، یک سنسور توکار و چند ویژگی اضافی دارد. دستگاه Circadia واقعی بیشتر به‌عنوان کارهنری و نمایش تجربی در آینده تلقی می‌شود و نه ضرورتاً یک سیستم کنترل سلامت عملی.

سمعک‌های داخلی
هدفون‌های بی‌سیم داخل گوشی مانند Bragi Dash یا Earin  بسیار کوچک‌اند؛ اما بی‌شک به‌اندازه کوچکترین دستگاه‌های استریویی که می‌توانید آن‌ها را در گوش خود داشته باشید، نیستند.
ریچ‌لی(Rich Lee)  می‌گوید سمعک‌های داخلی، تراشه‌های بسیار کوچکی هستند که داخل هر دو گوش کاشته می‌شوند و برای تولید موسیقی  به سیم پیچی که دور گردن قرار گرفته است وصل می‌شوند. علاوه بر کوچکی، این سمعک‌ها غیر از انتقال صدا، دارای ویژگی‌های دیگری نیز هستند؛ آن‌ها می‌توانند سیگنال‌های وای‌فای، میدان‌های مغناطیسی و حتی گرما را از فاصله‌ای تشخیص دهند که ما به‌طور معمول آن‌ها را احساس نمی‌کنیم.

قرص‌های خوراکی رمزعبور

شاید عجیب‌ترین ایده‌ باشد که تا به حال شنیده‌اید، تولید قرص‌های خوراکی که رمزهای عبور شما را حفظ می‌کنند. جاناتان‌ لبلنک ( Jonathan Leblanc)، توسعه‌دهنده ارشد شرکت PayPal حامی این ابداع است و پیش‌تر طرح‌های خود را با یک ارائه به نام "انهدام تمام کلمات عبور"  به جهان معرفی کرد. جاناتان عنوان کرد که این تراشه‌ها غیر از این که شما را از شر حفظ کردن اعداد و الگوهای حرفی خلاص می‌کنند؛ بلکه مسئله آسیب‌پذیر‌بودن کلمات عبور به دلیل تایپ شدن در محیط‌های باز را نیز برطرف می‌سازند.

قطب‌نمای کاشتنی Southpaw
پروژه Southpaw اولین سیستم راهنمای داخلی است؛ یک قطب‌نمای زیر پوستی که مغز متفکر پشت آن Brain McEvoy یک مهندس الکترونیک و بایوهکر است. این دستگاه اساساً نسخه کوچکی از یک قطب نمای معمولی است؛ اما دورتادور آن کاملاً از سیلیکون پوشیده شده و داخل بدن کار گذاشته نمی‌شود. به لطف وجود یک فیبر برآمده به‌ضخامت تار مو در این قطب نما، فرد دارنده آن هربار که رو به شمال قرار می‌گیرد، یک لرزش خفیف در پوست خود احساس می‌کند.