繊細な材料を備えた柔らかいストレート無感のバイオエレクトロニクス

科学分野:

• 生物医学工学
• 材料科学
• 神経科学

背景:

• 現在のバイオエレクトロニックデバイスは,組織相互作用の電気化学的,電気的,および機械的要件を同時に満たすことに挑戦しています.
• 既存の硬い臨床用バイオエレクトロッドは 軟組織と機械的に互換性がない.
• 伸縮性伝導材料は,電気化学的組織探査中にストレートと腐食による性能低下をしばしば経験する.

研究 の 目的:

• 現在の技術の限界を克服する新しいバイオエレクトロッドの設計と開発.
• 電気化学的感知と神経調節のための 伸縮性,伝導性,およびストレスの不敏感なバイオエレクトロッドを作成します.
• 機械的なストレスの下で臨床的に重要なインターフェイス材料の電気化学的機能を維持する.

主な方法:

• ストレスを誘発したクラックしたフィルムとストレスを隔離した導電経路を統合した層構造の複合設計が採用された.
• 平面内ナノワイヤネットワークは,電気化学的性能に対するストレスの影響を軽減するために使用されました.
• イリジウム酸化物,金,プラチナ,炭素を用いたバイオエレクトロッドのライブラリが製造され,アンペアメトリー,ボルトメトリー,およびポテンチオメトリーでテストされました.

主要な成果:

• 伸縮性,高伝導性,およびストレスの感受性のないバイオエレクトロッドを開発した.
• 装置の電気化学的性能に対するストレスの影響を排除することが実証されています.
• 複数のバイオマーカーのストレス無感感感知と in vivo 神経調節の成功.

結論:

• 新しい層の複合デザインは 電気化学的な機能から 機械的なストレスを効果的に分離します
• 開発されたバイオエレクトロッドは,高度で信頼性の高い組織インターフェースの電子機器のための有望なプラットフォームを提供します.
• ストレスを感じない バイオエレクトロッドは 次世代の 埋め込み可能な ウェアラブル医療技術への道を切り開きます