Vědci z Chicagské univerzity vyvinuli pružný, biokompatibilní polovodičový hydrogel, který zlepšuje spojení mezi lékařskými přístroji a lidskou tkání.
Vědci z Chicagské univerzity vyvinuli polovodičový hydrogel, který je pružný a měkký jako lidská tkáň, což je ideální pro připojení elektronických zařízení přímo k tělu. Tento průlomový objev zlepšuje biokompatibilitu implantovatelných zařízení, jako jsou kardiostimulátory a biosenzory, a řeší tak jednu z největších výzev v lékařské bioelektronice.
Týmu vedenému profesorem Sihongem Wangem se podařilo spojit elektrické vlastnosti polovodičů s hydratovanou a porézní strukturou hydrogelů. Tento inovativní materiál je schopen přilnout ke tkáni, aniž by způsobil zánět, což představuje významný krok směrem k bezpečnějším a účinnějším lékařským přístrojům.
Polovodičový hydrogel zlepší medicínu i další obory
Takové materiály otevírají dveře inovacím nejen v oblasti implantabilních zařízení, ale také v oblasti povrchových technologií, jako jsou kožní senzory a vylepšené obvazy. Hydrogely také usnadňují difúzi biomolekul, což umožňuje vyšší citlivost při detekci biomarkerů. Pokrok v materiálech pro bioelektroniku je neustálý a náhodný objev rekordního polovodičového superatomu je příkladem toho, jak tento vývoj přináší revoluci v lékařském sektoru.
Díky tomuto objevu směřuje oblast bioelektroniky k nové generaci lékařských přístrojů, které napodobují měkkost a pružnost lidské tkáně.
Wangův tým tvrdí, že tento polovodičový hydrogel kombinuje výhody obou materiálů, snižuje imunologické reakce a zvyšuje účinnost lékařských přístrojů, které využívají světlo ke stimulaci tkání, jako jsou například kardiostimulátory ovládané fotomodulací. Tento přístup je podobný vývoji nových grafenových polovodičů, které se snaží překonat nedostatek materiálu, a odráží trend ve vytváření pokročilejších a funkčních materiálů.
Nový polovodičový hydrogel se může roztáhnout až o 150 % a, jak bylo uvedeno výše, je stejně měkký jako lidská tkáň, což umožňuje mnohem přirozenější a méně invazivní spojení s tělem. Tradičně jsou polovodiče, ačkoli jsou v pokročilých lékařských přístrojích nezbytné, tuhými materiály a nekompatibilními s biologickým prostředím, což je překážka, kterou tento tým dokázal překonat použitím procesu výměny rozpouštědel, nikoli rozpuštěním polovodiče ve vodě.