
美國威斯康星大學的科學家利用硅晶片,在1999年4月制造出世界上最細小的醫學手術工具,比金屬制造的最先進的手術工具銳利10倍。使用這些工具,醫生可以進行精細的手術,例如白內障和腦神經手術。這些硅工具還可以變成超聲波手術工具,利用高頻振動,將白內障組織除去。
目前的手術工具是用鈦或其他高性能金屬制造的,非常昂貴,而且需要高電壓操作,也容易過熱;用硅造的工具沒有這些問題,它的振動頻率可高達每秒鐘20萬次,比目前最好的超聲波工具快8倍,還可以在硅手術刀上安裝感應器,幫助醫生監測手術的進行。
因為利用振動切割肌肉組織所用的力度很小,因此手術所致痛楚也大大減少。
現在用的微型針頭進行所謂無痛楚注射,病人還是會感到一定程度的痛楚。1998年7月美國佐治亞理工學院的科學家,研制出一種比人的頭發絲還要細的微型針頭,它只會刺穿皮膚表面的角質層,不會接觸神經末梢,因此注射時真的沒有痛楚。
這種微型針頭的設計,是從微型電子工業發展過來的,研究人員用生產集成電路的活性離子蝕刻微加工技術,用固體硅做材料,制成面積10平方毫米的微型針頭陣列,針頭的長度為150微米,刺入皮膚后,留下的針孔直徑僅1微米。微型針頭的操作過程也很簡單,只要把針頭陣列貼上皮膚就成。
微型針頭適用于小劑量注射高效藥物,特別是一些利用生物技術制造的基于蛋白質的大分子藥物。微型針頭可應用于一次性注射,也可以通過電腦來控制,把藥物經過陣列,在不同時間持續注射給病人。
這項技術仍在研究階段,硅針頭針尖容易折斷等技術問題仍待解決。此外,還要經過動物和人類作的測試,成功后才能廣泛應用。