电体划分为一组植入式医疗设备,可用于治疗或监控范围广泛的健康状况,从心脏监管形式的起搏器和助听器设备像cochlear植入物其他先进的技术可以治疗抑郁症和援助流动。
图片来源:菲利斯弗兰克尔,麻省理工学院
然而,现有的电子植入技术是金属做的,可以麻烦,困难,和刚性,这意味着他们可以不舒服,明显,以及引起炎症和,在某些情况下疤痕,留下持久的化妆品损伤组织。
因此,开发新材料和工艺制造电器植入式设备为用户更舒适亚博网站下载、更安全的首要任务。现在,研究人员在麻省理工学院已经开发出一种新的Jell-O-like导电聚合物水凝胶可以用于金属植入式医疗设备的地方。
我们相信,第一次,我们有一个困难,健壮,Jell-O-like电极,可以取代金属刺激神经和接口与心脏,大脑和其他器官。
Xuanhe赵,Professor的米echanicalE恢复工程和Civil和EnvironmentalE恢复工程,麻省理工学院
高性能果冻电导率
一直是传统金属材料的首选植入式设备由于其导电性和需要传输电信号,要么支持重要器官,如心脏或病人的健康状况提供准确的信息。
新Jell-O-like聚合物水凝胶,然而,提供高性能的导电性而被证明是强大和软生物组织。此外,在他们的研究,发表在《华尔街日报》自然材料亚博网站下载,团队要求的材料可以制成可打印墨水用于加法制造(3 d打印)技术,同时保留其关键属性。
这种材料运行像金属电极,但由凝胶,类似于我们的身体,和类似的含水量…它就像一个人造组织或神经。
博士。Hyunwoo呀,Co -FSanaHeal一样,一个医疗设备公司
推进导电聚合物
在1970年代,一系列的导电聚合物是考验,最终赢得了诺贝尔化学奖,Alan Heeger Alan MacDiarmid, Hideki方明在2000年由于材料的高导电性。
在麻省理工学院研究人员着手建立在这些基础和推进导电高分子材料通过调查他们是否适合在植入式医疗设备使用。亚博网站下载
最初,作为他们的使命的一部分,制作灵活和持久的导电聚合物水凝胶,团队遇到了一些障碍。例如,他们生产的聚合物和水凝胶材料组合还不会引起排斥的东西只能传递弱信号。
在凝胶材料、电亚博网站下载气和机械性能总是相互争斗…如果你提高凝胶的电特性,你不得不牺牲力学性能,反之亦然。但在现实中,我们需要两个。
博士。Hyunwoo呀,Co -FSanaHeal一样,一个医疗设备公司
然而,研究小组发现,他们可以改善所需的电气和机械性能通过创建一个新的聚合物/水凝胶的公式。团队确保他们混合配料状态称为相分离,这意味着两种材料相互排斥。亚博网站下载
导电杂乱链
在相分离的状态,个人成分能够联系各自的聚合物生产长,微观杂乱线,合在一起成为一个完整的材料。
电意大利面是导电聚合物,它现在可以传输电力的材料,因为它是连续的。和机械意大利面是水凝胶,可以传送机械力和是艰难的和有弹性的,因为它也是连续的。
Xuanhe赵,Professor的米echanicalE恢复工程和Civil和EnvironmentalE恢复工程,麻省理工学院
这使得Jell-O-like状态的材料,这意味着它现在可以改变用于3 d打印机允许团队设计和印刷复杂几何图形各种电气的植入物。
研究人员能够打印到老鼠的心脏和感官系统,发现在两个月的设备持续稳定的功能传送电脉冲刺激心脏和运动响应的脊髓和神经感觉系统。
接下来的步骤包括改善功能,因此植入式设备可以持续长时间要求在实际的应用程序。他们希望取代传统材料,如金属、玻璃和陶瓷的东西更多的生物相容性和更安全的病人亚博网站下载使用。
引用和进一步阅读
楚,j . (2023)麻省理工学院的工程师们开发一个柔软,可打印,不含金属的电极,麻省理工学院新闻|麻省理工学院。可以在:https://news.mit.edu/2023/mit -工程师-发展-软-金属-免费-电极- 0615
周,T。et al。(2023)的3 d打印高性能导电高分子水凝胶All-Hydrogel Bioelectronic接口”,自然材料。亚博网站下载可以在:https://www.nature.com/yabo214articles/s41563 - 023 - 01569 - 2
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