边缘功能化石墨烯/聚甲基西洛复合膜用于柔性神经袖子电极.
Gerardo Montoya1,2, Klaudia Wagner2,3, Gregory Ryder3
1School of Mechanical, Materials, Mechatronic and Biomedical Engineering, University of Wollongong, Wollongong, NSW 2522, Australia.
ACS applied materials & interfaces
|August 4, 2023
概括
这项研究引入了一种新的聚二甲基 (PDMS) 复合物与边缘功能化石墨烯 (EFG),用于神经植入物. 该EFG/PDMS材料为先进的神经电极设计提供了卓越的机械和电化学性能.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 神经科学是一个神经科学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 神经电极设计正在不断发展,新的材料提供了可适应的机械和电气性能.
- 聚甲基 (PDMS) 和石墨烯是开发先进神经植入物的关键材料.
研究的目的:
- 为了研究边缘功能化石墨烯 (EFG) /PDMS复合物的机械和电化学特性.
- 通过制造一种新的神经袖口电极来证明这种复合材料对神经植入物的潜力.
主要方法:
- 制造和机械测试EFG/PDMS复合膜 (200微米厚,1:1比).
- 电化学表征包括电容,电化学水窗和充电注入容量测量.
- 使用实验室细胞培养与小鼠脊髓细胞进行生物相容性评估.
- 一个新的双层,开放结构的神经袖口电极的制造和测试.
主要成果:
- 该EFG/PDMS复合膜表现出20%的伸展性,2.52 MPa的模和>10,000个循环寿命.
- 电化学还原使复合材料的电容量增加了35倍,充电注入能力增加了3倍,超过了商用白金袖子.
- 新型神经袖子电极实现了140%的伸展性,证明了增强的集成和可用性.
结论:
- EFG/PDMS复合物具有适合神经接口的机械和电化学特性.
- 电化学激活通过稳定的化学吸收来提高充电注入能力.
- 新型神经袖子设计显示了神经植入物伸展性和组织集成的显著改进.
