您的当前位置:首页 > 休闲 > 植入式生物电子器件柔软“贴身”不怕水 正文
时间:2024-09-21 16:43:14 来源:网络整理 编辑:休闲
近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员陶虎团队与上海交通大学医学院附属第六人民医院合作,利用蚕丝蛋白材料的超收缩特性与键合工艺,实现了器件的水触发可控几何重构,开发出一种具有高度生物适配性的
近日,贴身中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员陶虎团队与上海交通大学医学院附属第六人民医院合作,植入利用蚕丝蛋白材料的式生水盐城市某某装饰材料业务部超收缩特性与键合工艺,实现了器件的物电水触发可控几何重构,开发出一种具有高度生物适配性的器件植入式生物电子器件。相关研究论文发表于《先进材料》。柔软
克服原材料局限性
蚕丝蛋白由天然蚕茧提炼加工得来,不怕具有无生物毒性、贴身不引起排异反应、植入盐城市某某装饰材料业务部体内可降解、式生水强韧等特点,物电常被应用于研制各种生物医学植入物,器件如人工心脏瓣膜、柔软骨科接骨板钉等。不怕不过,贴身使用蚕丝蛋白等聚合物制备生物电子器件时,相关研究仍面临一定挑战。
论文通讯作者、中国科学院上海微系统与信息技术研究所副研究员柳克银告诉记者,蚕丝蛋白薄膜常用于制作植入式生物电子器件的衬底。这种薄膜遇水后会吸水膨胀,使得器件表面的导电结构被撕裂,致使电子器件无法在人体内长期工作。此外,用蚕丝蛋白制作的柔性电子器件往往通过被动形变的方式与人体的组织器官相贴合。这意味着这些器件的贴附效果有限,影响治疗效果。
针对上述难题,科研团队开发出了一种基于蚕丝蛋白材料的植入式生物电子器件。
“大多数柔性物质遇水会膨胀,但蜘蛛丝例外,遇水反而收缩,这种超收缩性是蜘蛛网遇水不破的奥秘。”柳克银告诉记者,受此启发,研究团队调整了蚕丝蛋白的分子结构,使其具备超收缩特性,不会遇水膨胀断裂。
为了让蚕丝蛋白膜具备更好的贴附效果,研究团队利用多层蚕丝蛋白膜键合工艺,设计开发出形变可控的水触发几何重构蛋白薄膜。
“人体的器官和组织有各种形状,通过叠加可收缩、可扩张的蚕丝蛋白膜,可以使植入器件的形态产生变化。”柳克银指着改变为风车形状的蚕丝蛋白膜向记者解释。研究团队利用微纳米加工技术等方法,最终实现了蚕丝蛋白植入式器件与目标组织或器官的适配功能。
具有高度适配性
近年来,以植入式器件为基础的神经接口技术常被用于多种神经系统疾病的缓解和治疗。然而,传统的植入式器件面临器件植入创伤大、与人体适配性不高等问题。
研究团队不断创新,将蚕丝“跨界”应用于神经接口,解决了神经电极在植入时容易造成较大创伤的问题。为进一步提高蚕丝蛋白神经接口与神经组织的适配性,团队基于双层可卷曲蚕丝蛋白膜及微机电系统工艺,开发出一种用于外周神经的螺旋电极。
“血管和神经组织是柔软可弯折的,传统的神经电极很难适配。”柳克银说,受到爬藤植物启发,研究团队制作的螺旋电极可以像藤蔓一样“爬”上血管,能够跟随血管弯折而不造成影响,从而实现高度适配。
据了解,这种螺旋电极的电生理刺激功能和中长期在体生物相容性已得到初步验证。这也证明,多层几何可重构蛋白膜在生物电子器件制备领域有很广泛的应用前景。
柳克银说:“在进一步集成可控给药、电刺激等功能后,这类植入式电子生物器件有望应用于外周神经修复、脑皮层电生理信号记录以及肠道疾病治疗等方面。”
【纠错】鱼灯夜游 国风市集——北京最大户外市集开启中秋古风奇妙游园会2024-09-21 16:31
海淀十八年鸡娃终点,高考582分:家长们集体破防了……2024-09-21 16:03
台湾花莲近海发生4.4级浅层地震 9县市有感2024-09-21 16:01
国家医保局:440个药品通过2024年国家医保药品目录初步形式审查2024-09-21 15:55
解放军中将赠送美前官员“和为贵”书法条幅2024-09-21 15:47
特朗普和哈里斯同意于9月10日进行辩论2024-09-21 14:52
如何养出自律的孩子?从几岁开始最有效率?真的和预想的不一样2024-09-21 14:49
“奥运决赛前一天晚上,我们可能会死掉。”2024-09-21 14:19
三只羊中秋节给员工发美诚月饼2024-09-21 14:07
宗馥莉接任景宁娃哈哈饮料公司执行董事2024-09-21 13:58
热搜第一!背刺郑钦文的教练失业了2024-09-21 16:37
中新真探:喝硬水更容易患结石病吗?2024-09-21 16:36
中新真探:喝硬水更容易患结石病吗?2024-09-21 16:11
中国“高速飞车”,时速1000公里2024-09-21 15:59
特朗普:枪响时正在打高尔夫2024-09-21 15:34
张雪峰回应“大量文科生滑档”一事,想报理工农医专业,物化必选2024-09-21 14:50
中老深化跨境医疗合作2024-09-21 14:40
中医药非物质文化遗产集中亮相上海地铁 带民众近距离感受中医魅力2024-09-21 14:22
国防部:坚决反对借“航行自由”挑衅和危害中国主权2024-09-21 14:12
张雪峰回应“大量文科生滑档”一事,想报理工农医专业,物化必选2024-09-21 14:06