植入式生物电子器件柔软“贴身”不怕水
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阳江市某某信息技术维修网点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、植入阳江市某某信息技术维修网点体内可降解、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】(责任编辑:焦点)
-
当地时间9月15日,约旦首相哈苏奈向约旦国王阿卜杜拉二世提交辞呈。总台记者 朱云翔) 此前报道:约旦国民议会选举初步结果公布 伊斯兰行动阵线党席位领先央视新闻) 当地时间9月11日,约旦第20 ...[详细]
-
原标题:都2024年了,真主党为何还在使用寻呼机?) ► 文 观察者网 王恺雯当地时间9月17日下午,黎巴嫩真主党成员所使用的寻呼机在黎境内多地同时发生爆炸,造成 ...[详细]
-
“疯狂小杨哥”张庆杨)及“三只羊”旗下主播带货的“香港美诚月饼”中秋节期间引爆舆论场。 9月17日,“三只羊”所在地合肥市高新区市场监管局通报称,已对三只羊网络科技有限公司涉嫌“误导消费者”等行 ...[详细]
-
三只羊中秋节给员工发美诚月饼 有老板买15盒送亲戚:我有点内疚
9月17日,合肥高新区市场监督管理局发布情况通报称,对三只羊网络科技有限公司在直播中涉嫌“误导消费者”等行为,现已立案调查,将根据调查结果依法依规处理。9月14日,“三只羊网络”曾发文:14日下午,三 ...[详细] -
头部主播带货的“香港美诚月饼”已下架 客服称有人恶意下单后退款
封面新闻记者 熊英英近日,多位头部主播带货的“香港美诚月饼”被质疑虚假宣传的话题持续发酵,引发网友热议。9月16日,记者在美诚月饼天猫旗舰店看到,店内所有月饼产品已下架,仅有几种点心礼盒可以购买;京东 ...[详细] -
原标题:北京交警提示:目前去副中心的游客较多,这些道路流量大) @北京交警9月16日11:05发布出行提示:受去往副中心三大建筑和绿心公园游玩的游客较多影响,滨河 ...[详细]
-
9月18日,深陷月饼风波的“三只羊网络”旗下多个账号重启直播,引发关注。南都记者注意到,“疯狂大小杨哥三只羊小卖部)”当天的直播累计观看人次达446.3万,直至临近下播仍有超1万人在线观看,有网友称“ ...[详细]
-
“女子骑电动车”“随意变道”“被货车碾压”,几个关键词,让视频赚足了流量,但其实这是有意编造的网络谣言。近日,广州从化警方在开展打击整治网络谣言专项行动中,依法对编造“电动自行车骑乘者遭货车碾压” ...[详细]
-
[文/观察者网 山猫]近日,美国海军CVN-71“西奥多·罗斯福”号航母打击大队于近日驶离中东结束部署。美国海军学会新闻网USNI News)在本周四9月12日)的报道中表示,一名美国国防部官员已 ...[详细]
-
怀孕3个月被丈夫推下悬崖!她奇迹生还,5年后官宣生子:还好我没放弃
孕妇坠崖案当事人王暖暖怀孕三个月被丈夫推下悬崖,奇迹生还,曾被判定不孕不育。9月17日,她官宣生子:“谢谢你亲爱的宝贝,你让妈妈迎来了圆满!王暖暖在社交平台发文:给大家报喜了:终于盼来了我的皮夹克,母 ...[详细]