Специалисты из Техасского университета в Далласе и Токийского университета создали биологически адаптивное, гибкой устройство, которое становится мягким при имплантации внутрь человеческого тела, что позволяет использовать его для диагностики и лечения различных мелких тканей, включая нервы и кровеносные сосуды.
“Исследование является одним из первых демонстраций транзисторов, которые могут изменять форму и поддерживать свои электронные свойства после того как они имплантируются в тело”, – говорит ведущий автор исследования Джонатан Ридер, аспирант в области материаловедения и инженерии в Университете штата Техас в Далласе.
Этот прорыв в один прекрасный день поможет врачам узнать больше о том, что происходит внутри тела, и стимулировать тело для лечения, поясняют исследователи.
“Ученые и врачи уже давно устанавливают электронику в организм на некоторое время , но одна из проблем заключается в том, что жесткость общих электронных компонентов не совместима с биологическими тканями человека. Нам нужно устройство, которое будет жестким при комнатной температуре, что бы хирург мог имплантировать устройство, но мягким и достаточно гибким, чтобы обернуться вокруг 3-мерных объектов, чтобы организм продолжат вести себя именно так, как это было бы без устройства. Поставив электронику с изменяющейся формой из смягчающихся полимеров , мы смогли решить эту задачу”, – пояснил Ридер.
Движущей силой этой технологии являются полимеры с памятью формы, разработанные соавтором исследования доктором Уолтером Войтом, доцентом кафедры материаловедения, инженерии и машиностроения в Университете Далласа. Полимеры подстраиваются под среду организма, и становятся менее жесткими после имплантирования в организм.
Войт, Ридер и его коллеги изготовили текущие устройства с органического полупроводника, но использовали адаптированные методы, обычно применяемые для создания кремниевой электроники, чтобы сократить расходы.
На этапе тестирования исследователи использовали высокую температуру, чтобы развернуть устройство вокруг цилиндра, имеющего 2,25 миллиметра в диаметре, а затем имплантировали устройство в тело крысы. После имплантации они обнаружили, что устройство приняло форму живой ткани, в которую было встроено, сохранив при этом исключительные электронные свойства.
“Мы использовали новую технику в нашей области, по существу, лечащие полимеры с транзисторами, которые могут подстраиваться под нужную форму. С созданием нашей конструкции прибора мы стали ближе к размеру и формам биологических структур, но нам предстоит еще длинный путь, чтобы создать приборы, которые будет полностью соответствовать удивительно сложной природе живого организма”, – заключил Войт.
