- Состоялся релиз Android 15 — новые функции... (1026)
- Китайские учёные взломали несколько... (910)
- Южнокорейские учёные создали криогенный... (956)
- Международная группа физиков создала новую... (942)
- Команда LIGO обнаружила рекордное количество... (782)
- Новые Xbox Series X получили 6-нм процессор,... (911)
- Учёные обнаружили гамма-лучи сверхвысокой... (713)
- Крупные компании просят отсрочить переход на... (897)
- Для тех, кто очень не любит малые ядра... (738)
- В Steam и на консолях вышла Neva от авторов... (799)
- Можно сказать, что это ОЗУ с эффективной... (574)
- Гелиосферная обсерватория SOHO зафиксировала... (537)
- Intel и AMD настолько испугались Arm, что... (560)
- Космический телескоп «Хаббл» запечатлел... (490)
- 16-ядерный Ryzen, 32 ГБ ОЗУ и GeForce RTX 40... (534)
- Обновлённая консоль Microsoft Xbox Series X... (524)
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....