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Nature Electronics生物电子贴片
来源: 时间: 2023-09-06 浏览: 1875

针对生物医用材料领域,在伤口无需缝合的情况下,生物黏附器件Bioadhesive devices可用于创建顺应性组织-器件界面。然而,这种技术的发展,却面临着诸多挑战,例如需要外部刺激或长时间组织粘连、可拉伸电极疲劳相关的电路击穿,以及具有不均匀组织表面覆盖的固体基底相关问题。

近日,韩国 成均馆大学(Sungkyunkwan University)Heewon Choi, Yewon Kim, Sumin Kim,Mikyung Shin & Donghee Son等,在Nature Electronics上发文,报道了一种生物电子贴片bioelectronic patch,在心脏上实现了瞬时和适形的组织粘附,用于精确的心脏监测。

该生物电子贴片由三层组成:离子导电组织粘合剂、粘弹性网络薄膜,以及抗疲劳导电复合材料。该黏附系统,在没有外部刺激的情况下,在小于0.5s内提供了适形的组织粘附、基于有效应变适应性的自发模量匹配,以及在1,000次拉伸循环后,在50.0%拉伸应变时小于0.2%小电阻变化。

研究发现,该生物电子贴片,可用于在清醒大鼠中长期测量心电图信号(植入长达四周),而不会造成组织损伤,以及在心肌缺血再灌注模型中,实现了时空定位。


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Adhesive bioelectronics for sutureless epicardial interfacing.

粘性生物电子学,用于无缝线心外膜界面。


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图1:应变自适应纤维联锁电子strain-adaptive fibre-interlocked electronic,SAFIE的整体概念和机制。

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图2:具有粘附性儿茶酚结合藻酸盐adhesive catechol-conjugated alginate,Alg-CA层的静电纺丝自修复聚合物网络electrospun self-healing polymer network,E-SHN,对心脏组织保形性和粘附性的力学表征。

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图3:共晶镓-铟eutectic gallium–indium,EGaIn/自修复聚合物self-healing polymer,SHP复合材料作为电极时,电学和力学性能及其生物界面能力。

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图4:基于大鼠心脏的体内试验,急性位点特异性心脏信号记录。


来源:微信公众号“今日新材料”

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