- Дилер привез в Россию новый топовый Toyota... (1206)
- Neon Blood получила дату релиза в Steam и на... (1166)
- Android 15, 7 лет обновлений, топовая SoC... (1287)
- Asus, ASRock и MSI выпустили BIOS с... (1273)
- Первая установка Canon для нанопечатной... (1212)
- Продюсер Tekken рассказал, как пытался... (1273)
- Новейший Skoda Kodiaq 2025 представлен в... (1183)
- «Это просто нечто»: в Steam вышел хоррор... (1227)
- Пользователи Ryzen столкнулись с деградацией... (1279)
- Raspberry Pi и Sony представили модуль... (1339)
- Самый ранний отток галактического масштаба... (1400)
- Книжный сервис «Букмейт» сменил название на... (1281)
- Рентгеновский телескоп Chandra зафиксировал... (1280)
- Китай приступил к модернизации крупнейшего в... (1259)
- Чтобы духу Nvidia не было: ByteDance обучит... (1239)
- Ещё более технологичная и реалистичная:... (1396)
Новый гидрогелевый полупроводник: ключ к созданию идеальных биоэлектронных интерфейсов
Дата: 2024-10-24 23:08
Учёные из Чикагского университета разработали новый материал, который может стать идеальным соединителем электроники с живой тканью. Этот материал представляет собой гидрогель, который одновременно является полупроводником и обладает мягкими и растяжимыми свойствами, что делает его идеальным для биоэлектроники.
Гидрогель был разработан командой исследователей под руководством доцента Сихонга Вана в Школе молекулярной инженерии имени Притцкера (PME) Чикагского университета. Они разработали новый процесс, который позволяет создавать полупроводниковые материалы в форме гидрогеля.
Источник: UChicago Pritzker School of Molecular Engineering / John ZichНовый материал обладает модулями на уровне тканей до 81 кПа, растяжимостью до 150% деформации и подвижностью носителей заряда до 1,4 см 2 В -1 с -1 . Это означает, что он отвечает всем требованиям идеального биоэлектронного интерфейса.
«При создании имплантируемых биоэлектронных устройств одна из проблем, которую вы должны решить, — это создание устройства с механическими свойствами, подобными свойствам ткани. Таким образом, когда оно напрямую взаимодействует с тканью, они могут деформироваться вместе и также формировать настоящий биоинтерфейс», — сказал Яхао Дай, первый автор новой статьи.
Материал имеет потенциальные нехирургических применений, таких как улучшение считывания показаний с кожи или улучшение ухода за ранами.
«Он обладает очень мягкими механическими свойствами и высокой степенью гидратации, подобной живой ткани. Гидрогель также очень пористый, поэтому он обеспечивает эффективную диффузионную транспортировку различных видов питательных веществ и химикатов. Все эти характеристики в совокупности делают гидрогель полезным материалом для тканевой инженерии и доставки лекарств», — сказал доцент Чикагского университета PME Сихонг Ван.
Команда PME из Чикагского университета разработала процесс создания гидрогеля, который включает в себя растворение полупроводников в органическом растворителе, который смешивается с водой. Затем они приготовили гель из растворённых полупроводников и прекурсоров гидрогеля. Их гель изначально был органогелем, а не гидрогелем.
«Чтобы в конечном итоге превратить его в гидрогель, мы погрузили всю систему в воду, чтобы органический растворитель растворился и впустил воду», — сказал Дай. Важным преимуществом такого метода, основанного на замене растворителя, является его широкая применимость к различным типам полимерных полупроводников с различными функциями.
Доцент Школы молекулярной инженерии им. Притцкера Чикагского университета Сихонг Ван (справа) и аспирант Яхао Дай, главный автор новой статьи, с разработанным гидрогелевым полупроводником. Источник: UChicago Pritzker School of Molecular Engineering / John ZichГидрогелевый полупроводник, который команда запатентовала и коммерциализирует через Polsky Center for Entrepreneurship and Innovation Чикагского университета, не является слиянием полупроводника с гидрогелем. Это один материал, который одновременно является и полупроводником, и гидрогелем.
Однако в отличие от другого гидрогеля новый материал фактически улучшил биологические функции в двух областях, обеспечив лучшие результаты, чем могли бы обеспечить гидрогель или полупроводник по отдельности. Во-первых, наличие очень мягкого материала, непосредственно связанного с тканями, снижает иммунные реакции и воспаления, которые обычно возникают при имплантации медицинского устройства. Во-вторых, поскольку гидрогели пористые, новый материал обеспечивает повышенный биосенсорный отклик и более сильные эффекты фотомодуляции.
Поскольку биомолекулы способны диффундировать в плёнку для взаимодействий, участки взаимодействия для биомаркеров, значительно увеличиваются, что приводит к более высокой чувствительности. Помимо восприятия, реакции на свет для терапевтических функций на поверхности тканей также увеличиваются за счёт более эффективного транспорта окислительно-восстановительных видов. Это приносит пользу таким функциям, как работающие на свету кардиостимуляторы или повязки на раны, которые можно более эффективно нагревать с помощью света, чтобы ускорить заживление.
Подробнее на iXBT
Предыдущие новости
Без электричества и с чувством осязания: разработана первая мягкая сенсорная панель без электричества
Исследователи из Университета Тампере представили первую мягкую сенсорную панель, способную определять силу, площадь и местоположение контакта без использования электричества. Это устройство, созданное из мягкого силикона, содержит 32 пневматических канала, каждый шириной всего несколько сотен микрометров, которые адаптируются к прикосновению. Благодаря своей конструкции,...
Астрономы потребовали запретить SpaceX запускать спутники Starlink под предлогом защиты окружающей среды
Группа из 120 астрономов и экспертов заявила о необходимости приостановки запусков новых телекоммуникационных спутников SpaceX Starlink до тех пор, пока не будет полностью изучен вопрос влияния крупных спутниковых группировок на окружающую среду. С этой целью они направили письмо в Федеральную комиссию по связи (FCC), которая является одним из отраслевых регуляторов....
Midjourney запустила мощный ИИ-редактор изображений и улучшенную модерацию
Midjourney, являющаяся одной из ведущих компаний по разработке нейросетей для генерации изображений по текстовым описаниям, анонсировала тестирование новых функций, включая внешний редактор изображений, режим редактирования текстур и систему модерации на основе искусственного интеллекта новейшего поколения. Источник изображения:...
Учёные изучают образование жидких рассолов на поверхности каменных объектов Солнечной системы
Учёные из Юго-Западного научно-исследовательского института (SwRI) и Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA провели совместное исследование, чтобы объяснить особенности поверхности безвоздушных космических объектов, таких как астероиды Веста и Церера, а также спутник Юпитера Европа. Результаты исследования были опубликованы в журнале The Planetary Science Journal....