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3D生物柔性网状电子产品是个什么高级的鬼?

本文摘要:柔性电子产品(Flexibleelectronics)享有辽阔的应用于空间,如研发可倾斜屏幕或个人身体健康监测仪等。科学家们对将这种材料应用于医学领域特别是在感兴趣,并已研发出与人体互为相容的3D柔性电子材料,这为将其统合到各种人体的组织中带给了期望。 但是将这些生物电子产品有效地用作临床之前,还要解决问题其不存在的一些显著弊端。 例如,很无法对患者友好关系的方式将柔性生物电子产品送抵疾病区域。

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柔性电子产品(Flexibleelectronics)享有辽阔的应用于空间,如研发可倾斜屏幕或个人身体健康监测仪等。科学家们对将这种材料应用于医学领域特别是在感兴趣,并已研发出与人体互为相容的3D柔性电子材料,这为将其统合到各种人体的组织中带给了期望。  但是将这些生物电子产品有效地用作临床之前,还要解决问题其不存在的一些显著弊端。

例如,很无法对患者友好关系的方式将柔性生物电子产品送抵疾病区域。但近期,一个国际科研团队展出了一种网状柔性电子产品,其体积能膨胀至极小,通过针头静脉注射到体内疾病区域。    这种网状柔性电子产品做成后,可被取出针头中,然后静脉注射到体内疾病区域。这种网状柔性电子产品由横向聚合物/金属/聚合物元素包含,科学家们将这些高分子材料包覆的极细的金属线编织成网状,并在这些金属线的交点处相连上纳米级的电极或晶体管。

  这种金属网络具备极为出色的柔韧性,让研究人员可以将它传输到直径只有100微米的针头内,通过注射器将其流经到生物的组织内。流经后被传输的金属网络可以新的舒展进,并与生物的组织很好地融为一体。  试验中,研究人员通过内部直径仅有为95微米的玻璃针头将2毫米长的网状电子产品流经生物体内。

网状电子产品从针头中获释后,需要持续自动进行。科学家们还用内部直径为600微米的针头展开了测试,并获得了某种程度的效果。

  那么流经后,这种网状电子产品否还能长时间工作呢?研究人员利用内部直径为100~600微米的针头对这种网状电子产品展开了流经,然后再行评估其电子性能。结果,94%的设备完好无损。

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而且,电阻的变化只有7%,是一个十分理想的数字。电阻是对电路中的电流所起的妨碍起到,对于特定应用于而言是个最重要的指标。  研究人员还对有所不同的网状结构展开了测试,找到网状电子产品每个交汇点的角度为45度时最更容易被流经,即使该网状电子产品的宽度远大于针头的内部直径。例如,网状电子产品的宽度为1.5厘米,可以精彩地利用内部直径仅有为其1/33的针头流经。

  科学家们通过人造结构和存活动物对这种网状电子产品展开了测试。统合形变传感器的网状电子产品被流经到凝二甲基硅氧烷(PDMS)流动腔中,以监测传感器对PDMS结构变形的反应。

结果表明,这些传感器需要以当前无法构建的方式来监测和同构内部形变变化。科研人员回应,该技术还可用作取决于其他类型的化学变化,如pH值变化。  此外,研究人员还将这种网状电子产品流经到仿效现实人体的组织的凝胶中。

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实验结果表明,在维持人体温度下,这种网状电子产品需要舒展80%。舒展程度主要各不相同凝胶的浓度和网状电子产品的机械属性。

  最后,研究人员将这种网状电子产品流经到小鼠大脑中两个有所不同的区域,被流经后5周内未产生排异反应,能够和身体健康的神经元相连。当被流经到小鼠的海马体时,研究人员找到,这种网状电子产品能监测大脑活动,并且对周围大脑的组织的受损十分受限。  科学家们回应,这种网状电子产品的生物兼容性主要归功于其两个特征:极低的刚性系数与的组织十分类似于,微米级别的体积与细胞大小非常。

之前的研究结果早已证明,这两个特性对人体的损害不大。与之前的柔性电子产品比起,这种新型的网状电子产品极具技术优势,有可能沦为新型生物医学监测设备的基础。


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