Органические транзисторы для медицинских сенсоров внутри живых организмов

Исследователи из QUT (Квинслендского технологического университета) в составе международной группы изучили разработку органических транзисторов для носимых медицинских датчиков.

Современные биоэлектронные устройства, например, кардиостимуляторы, которые можно имплантировать в тело человека, в основном основаны на жестких компонентах.

Однако устройства следующего поколения, над которыми работают биоэлектронные инженеры, органические химики и материаловеды, будут использовать мягкие органические материалы. Это обеспечит комфорт при ношении и эффективный мониторинг здоровья.

В исследовании, опубликованном и размещенном на обложке журнала Advanced Materials, международная группа ученых, включая профессора Прашанта Сонара из QUT, провела обзор потенциала органических электрохимических транзисторов (OECT) для in vivo биоэлектронных устройств, то есть устройств, пригодных для использования внутри живого организма.

Ведущий автор, доктор Али Наваз, изучил характеристики OECT, которые делают их особенно подходящими для работы в живом организме:

• Электрофизиология

• Стимуляция нейронов и детектирование нейротрансмиттеров

• Носимые и имплантируемые приложения

• Регуляция процессов у растений

Профессор Сонар, руководитель исследовательской группы, ранее разрабатывал углеродные OECT. По его словам, такие мягкие органические транзисторы произведут революцию в технологиях будущего, так как их можно будет имплантировать в живое тело для мониторинга здоровья людей, животных и даже растений.

Текущие задачи и будущее:

• На данном этапе много работы посвящено разработке фундаментальной науки о подходящих органических материалах.
• Цель на следующее десятилетие — создание транзисторов на гибкой пластиковой подложке, которые можно имплантировать в тело и контролировать внешне, например, через Bluetooth-соединение.
• Другие проблемы, требующие решения: способы питания таких устройств (беспроводная зарядка, энергия движения человека).
• Технология станет повсеместной не скоро, но прочный фундамент в этой области уже заложен.

В будущем применение OECT может привести к реальным инновациям:

• Имплантируемые медицинские устройства для постоянного мониторинга здоровья.
• Передовые сельскохозяйственные практики, например, снижение потребления воды.