Ультратонкий, но прочный имплантируемый материал может лечить травмы спинного мозга и болезнь Паркинсона
Гибкая имплантируемая электроника стала на шаг ближе к клиническому применению благодаря прорывной технологии, разработанной исследовательской группой из Университета Гриффита и UNSW в Сиднее.
Работа была выполнена доктором Туан-Кхоа Нгуеном, профессором Нам-Чунгом Нгуеном и доктором Хоанг-Фуонгом Фаном (в настоящее время старшим преподавателем UNSW) из Квинслендского центра микро- и нанотехнологий (QMNC) с использованием собственной технологии карбида кремния в качестве новой платформы для долгосрочного интерфейса электроники с биологическими тканями.
Проект был реализован на базе QMNC, который является частью Квинслендского узла Австралийской национальной нанофабрикации (ANFF-Q).
Исследователи разработали надежную и функциональную систему материалов, способную преодолеть ключевое препятствие — долгосрочную работу в биологических жидкостях.
Ключевая разработка
- Система состоит из наномембран карбида кремния в качестве контактной поверхности и диоксида кремния в качестве защитной оболочки.
- Эта комбинация демонстрирует беспрецедентную стабильность и сохраняет функциональность в биожидкостях.
- Впервые создана надежная имплантируемая электронная система с ожидаемым сроком службы в несколько десятилетий.
Демонстрация возможностей
Команда продемонстрировала работу нескольких устройств на животной модели:
- Датчики импеданса и температуры.
- Нейростимуляторы для эффективной стимуляции периферических нервов.
Значение и перспективы
По словам авторов, такие импланты обладают огромным потенциалом для:
- Лечения хронических заболеваний (болезнь Паркинсона) и травм (спинного мозга).
- Прямой диагностики нарушений внутренних органов.
- Предоставления целевой терапии, например, электрической стимуляции нервов для регуляции аномальных импульсов и восстановления функций организма.
Гибкие и механически мягкие устройства решают проблему несоответствия традиционных громоздких и жестких имплантатов (например, кардиостимуляторов) человеческим тканям.
Концепция гибкой электроники на основе карбида кремния открывает многообещающие пути для нейронауки и терапии нейростимуляции.
Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.