科学家开发出一种受蜘蛛丝启发的聚合物薄膜用于将生物组织与电子设备连接起来

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新加坡和中国多家机构的材料科学家团队开发了一种受蜘蛛丝启发的聚合物薄膜,可用于将生物组织与电子设备连接起来。他们的结果发表在《自然》杂志Nature上。 Nature 的编辑发表了研究简报,概述了该研究的工作同样的问题。

科学家们长期以来一直致力于开发一种将生物组织与电子设备连接起来的材料 - 这种材料可用于医疗植入 例如,不会被拒绝的,或连接假肢或控制器官的装置,例如心脏起搏器。然而,由于硬度和免疫反应问题或其他安全问题的引入,大多数此类努力都未能成功。

一个有前景的研究途径涉及软性薄膜的研究,薄膜可以应用于心脏等器官,它会在使用时收缩包装,类似于塑料用于收缩包装消费品的方式。之前的努力已经显示出希望,但遇到了硬度问题以及暴露在人体温度或水中时会收缩的材料的稀缺。在这项新的努力中,研究团队克服了这些问题。

为了制作薄膜,研究人员采用了蜘蛛丝拉丝,这种拉丝在暴露于高湿度或水时会收缩。该团队创造了一种具有类似于丝绸拉铲的结晶特性的聚合物,其初始结构一直保持在原位,直到接触到水为止 - 水会分解晶体结构 ,迫使结构收缩。

该团队将他们的产品命名为水响应形状自适应聚合物(WRAP)薄膜。测试表明,他们的薄膜不仅会收缩,而且在拉伸时也能贴合物体。接下来,该团队通过使用电子导电金属层和覆盖其的绝缘材料来创建与 WRAP 一起使用的电极。然后,他们使用另一个绝缘层封装电极来应用电极。

到目前为止,研究人员仅在实验室环境中测试了他们的薄膜,但他们相信它会在体内发挥良好的作用,一旦展示出来,基于它的产品应该证明适合在各种医疗应用中使用。

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