Електронските компоненти вградени во човечкото тело можат да се користат, на пример, за да се следи развојот на туморите или тие да можат да го заменат оштетеното ткиво. Но, досега, нивната интеграција и поврзаност со човечкото ткиво претставува огромен предизвик за медицината.
Во неодамнешната студија на американските научници, била пронајдена специјална обвивка за електронски компоненти, која може многу да помогне во нивно полесно интегрирање во живото ткиво.
„Ние ја добивме идејата за овој проект затоа што се обидовме да ги поврземе цврстите неоргански микроелектроди со мозокот, но мозокот е составен од органски, солени и живи материјали. Тоа не се покажа како претерано добро, затоа мислевме дека треба да има подобар начин“, изјави Дејвид Мартин, докторски научник на Универзитетот во Делавер и водач на студиите.
Традиционалните микроелектронски материјали како што се силикон, злато, не’рѓосувачки челик и иридиум предизвикуваат лузни во ткивото за време на имплантацијата. За апликации во мускулното и мозочното ткиво, електричните сигнали мора да течат за овие импланти да функционираат правилно, но лузните го спречуваат тоа. Мартин и неговиот тим сега тврдат дека облогата што ја откриле може да помогне токму во тоа.
„Почнавме да работиме со органски електронски материјали како конјугирани полимери користени во не-биолошки уреди. Најдовме хемиски стабилен пример кој е комерцијално достапен како антистатички слој за електронски дисплеи“, додаде Мартин.
По тестирањето на облогата, тие откриле дека ги има потребните својства неопходни за да се спои електроника со човечко ткиво.
Полимерот што го користеле е познат како полиетилен диокситиопен или ПЕДОТ накратко. Неговата примена на електронски импланти драматично го подобри нивното функционирање затоа што нивниот електричен отпор е намален два до три пати, што резултираше со зголемување на квалитетот на сигналот и траење на батеријата кај пациенти.
Мартин и неговиот тим не застанаа тука, но исто така откриле како да го специјализираат споменатиот полимер, со додавање на карбоксилна киселина, аделхидрат или малеимид наместо мономер на етилендиоксикситопен (ЕДОТ). Со ваква замена, Мартин и неговиот тим дадоа разновидност во креирањето полимери со цела низа различни функции.
На пример, откриле дека маламид е многу моќен и дека неговото додавање во замена за ЕДОТ обезбедува материјал на кој научниците можат да додадат пептиди, антитела или ДНК.
„Наведете ја омилената биомолекула и во основа можете да направите ПЕДОТ слој кој има каква било биофункционална група што ве интересира“, изјави Мартин.
Тимот на Мартин на тој начин направи ПЕДОТ облога со васкуларен ендотелијален фактор на раст (ВЕГФ) антитело вметнато во самата обвивка. ВЕГФ го стимулира растот на крвните тела по повредата и туморите го ограбуваат телото на овој протеин за да ги снабдат сопствените потреби за снабдување со крв.
Со други зборови, полимерот што Мартин и неговиот тим го пронајдоа, исто така, може да послужи како сензор за откривање на зголемен пораст на ВЕГФ, а со тоа и раните фази на ракот. Ова е само една од можните апликации.
Другите функционализирани полимери содржат невротрансмитери, така што овие облоги би можеле да се користат за откривање или лекување на болести на мозокот или нервниот систем.
Мартин и неговиот тим направија полимер со допамин кој игра улога во зависност од однесување.
Мартин посочува дека ваквите биолошко-синтетички материјали еден ден би можеле да бидат корисни во спојувањето на вештачката интелигенција со човечкиот мозок.
На крајот на краиштата, неговата визија е да најде начин да ги примени овие полимери на површината на електронска компонента и потоа да ги инкорпорира во жив организам.
„Способноста да се направи полимеризација на контролиран начин во рамките на човечкото тело би била фасцинантна“, заклучи Мартин.
Студијата ќе биде презентирана во среда на состанокот на Американското здружение за хемија.
