Инженеры разработали желеобразные электроды для кардиостимуляторов
Инженеры из Массачусетского технологического института разработали не содержащий металлов материал, похожий на желе. Он мягкий и прочный, как биологическая ткань, и может проводить электричество так же, как обычные металлы. Технология подойдет для создания биосовместимых электродов для имплантируемых устройств.
Подавляющее большинство полимеров являются изоляторами: они не пропускают электрический ток. Исследователи работали над созданием мягких, но прочных электропроводящих пленок и пластырей, путем смешивания частиц проводящих полимеров с гидрогелем. Но существующие разработки были либо слишком слабыми и хрупкими, либо обладали плохими электрическими характеристиками.
Инженеры разработали новую технологию смешивания частиц проводящих полимеров с гидрогелями — мягкими и губчатыми полимерами с высоким содержанием воды. Они установили, что для сохранения электропроводности полимера и прочности гидрогеля оба ингредиента должны быть смешаны таким образом, чтобы они слегка отталкивались — состояние, известное как фазовое разделение. В этом состоянии каждый ингредиент отдельно образует длинные микроскопические нити.
Инженеры использовали свой материал для создания биочернил. С их помощью на пленке из чистого гидрогеля были напечатаны электроды. Ученые имплантировали напечатанные желеобразные электроды в сердце, седалищный нерв и спинной мозг крыс. Тестирование в течение двух месяцев показало, что устройства оставались стабильными на протяжении всего времени, и вызывали только небольшие воспаления или рубцевание окружающих тканей.
Независимо от формы и функции, почти все имплантаты содержат электроды — небольшие проводящие элементы, которые прикрепляются к тканям-мишеням для электрической стимуляции мышц и нервов. Как правило, их изготавливают из твердых металлов, обладающих электропроводностью. У таких устройств есть один недостаток: со временем металлы могут раздражать ткани, вызывая рубцевание и воспаление, что ухудшает работу импланта. Альтернативные материалы помогут продлить работу устройств, уверены инженеры.
Источник: hightech.fm
