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TECH-FOCUS
MEMS
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- ELETTRONICA OGGI 458 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2016
a 550 mbar. I materiali dell’involucro possono
essere scelti in funzione dell’applicazione e
quindi in plastica biocompatibile oppure in
poli propilene particolarmente immune ai sol-
venti e alle sostanze aggressive.
Mems farmacologici
Microchips Biotech
è stata fondata da due
ricercatori del MIT per sviluppare e produrre
dispositivi micromeccanici impiantabili all’in-
terno del corpo per la somministrazione con-
tinua e prolungata di farmaci nelle terapie a
lungo termine per la cura, ad esempio, dell’o-
steoporosi, del diabete o della sclerosi multipla
ma anche per la contraccezione femminile.
Il loro microsistema per la somministrazione
di farmaci è stato sperimentato per oltre due
anni nei due ospedali
sedi della locale facoltà
di medicina, dove ha
confermato l’efficacia
terapeutica e la tota-
le biocompatibilità per
l’organismo. In pratica,
si tratta di una barret-
ta quadrata di circa 1
cm di lato contenente
10x10 microconteni-
tori, con dentro 1 mg
di farmaco, tutti dotati
di un attuatore Mems
comandabile dall’e-
sterno con un segnale
wireless azionabile dal medico ma anche dal
paziente stesso, in modo tale da rilasciare le
dosi ivi contenute ogni volta che c’è bisogno
oppure con una periodicità preimpostata. Nella
preparazione preliminare si possono inserire
100 dosi dello stesso farmaco per somministra-
zioni che durano mesi o anni ma ogni medico
può decidere anche per farmaci di diverso
tipo e per esempio assicurarsi di prevenire i
sintomi particolarmente critici, avendo a dispo-
sizione qualche dose di farmaci specifici da
azionare al momento opportuno. Una versione
più sofisticata incorpora anche alcuni senso-
ri per rilevare il superamento di opportune
soglie da parte di taluni parametri e rilasciare
automaticamente la dose del farmaco adatto
all’evenienza. Questo dispositivo può essere
impiantato sottocute con una modica anestesia
locale e indossato a lungo dai pazienti in modo
confortevole. La società sta attualmente svi-
luppando una versione rettangolare un po’ più
grande, che conterrà 400 dosi di farmaci.
Mems per scheletro e muscoli
STMicroelectronics
ha recentemente intro-
dotto alcune novità. L’accelerometro a tre
assi e bassissimo consumo MIS2DH è proget-
tato per le applicazioni medicali e in partico-
lare per i dispositivi impiantabili finalizzati al
monitoraggio della postura e dei movimenti
dello scheletro di chi li indossa.
Già approvato dall’FDA statunitense con la
classe III, questo sensore incorpora il circui-
to integrato di controllo e permette agli OEM
di realizzare rapidamente microsistemi con
funzionalità medicali. Le dimensioni sono di
2x2x1 mm con un consumo di 2 µA e l’ali-
mentazione che va da 1,71 a 3,6V, mentre il
sensore può essere calibrato con intervallo
di misura di ±2g, ±4g, ±8g oppure ±16g e
risoluzione di
8, 10 o 12 bit.
Il package è
LGA-12 con
tolleranza ter-
mica che va
da -40 a +85
°C e incorpo-
ra un’inter-
faccia I2C/
SPI per la
configurazio-
ne. Nuovo è
anche il siste-
ma completo
composto da
un
accele-
rometro, un
giroscopio e
un magnetometro (tutti a tre assi) e dal
microcontrollore STM32F4 che ST ha integra-
to nella fascetta prodotta dalla start-up mila-
nese XMetrics con materiali e caratteristiche
indossabili dai nuotatori sui loro occhialini
insieme a opportuni auricolari impermeabili.
Questo sistema Mems sente i movimenti del
corpo e genera dati che vengono analizzati
dall’algoritmo XMetrics a bordo dell’MCU
a 32 bit per identificare lo stile di nuoto, il
numero delle vasche percorse, la frequenza
e la qualità delle bracciate, l’efficacia delle
virate e la velocità di nuoto effettivamente
prodotta, informando e consigliando di con-
seguenza il nuotatore.
Il campione olimpico M. Rosolino ne ha
confermato l’utilità nella correzione dell’ef-
ficienza di nuoto e nella messa a punto dei
programmi di allenamento.
Fig. 4 – Il microsistema Mems realizzato da
Microchips Biotech può essere impiantato
sotto cute per somministrare cento dosi di far-
maciconcomandowirelesspreimpostatioppu-
re azionabili dal medico o dal paziente stesso
Fig. 5 – L’accelerometro impianta-
bile STMicroelectronics MIS2DH per-
mette di monitorare la postura e i
movimenti dello scheletro mentre
un sensore inerziale a 9 assi e l’MCU
STM32F24 montati sulle fascette
XMetrics aiutano i nuotatori a miglio-
rare il proprio stile