EO_458

TECH-FOCUS

MEMS

- 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

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