مهندسان MIT با ایجاد یک الکترود نرم و بدون فلز که خواص بافت بیولوژیکی را تقلید می کند، پیشرفتی در زمینه ایمپلنت های بیوالکترونیک ایجاد کرده اند. ایمپلنت های سنتی دارای الکترودهای فلزی سفت و سخت هستند که می توانند باعث آسیب بافتی و کاهش عملکرد در طول زمان شوند. این ماده جدید، یک هیدروژل پلیمری رسانا با کارایی بالا، می تواند مانند فلزات معمولی الکتریسیته را هدایت کند و قابل چاپ است و امکان طراحی الکترودهای انعطاف پذیر و قابل تنظیم را فراهم می کند.
محققان این پیشرفت را با مخلوط کردن پلیمرهای رسانا با هیدروژل‌ها به‌گونه‌ای که خواص الکتریکی و مکانیکی آنها را افزایش می‌دهد، به دست آوردند. با جداسازی جزئی مواد، آنها توانستند رشته های پیوسته ای از پلیمرهای رسانا برای انتقال الکتریکی و هیدروژل سخت و کشسان برای پشتیبانی مکانیکی ایجاد کنند. ژل به‌دست‌آمده قابل چاپ سه بعدی بود و می‌توان آن را روی فیلم‌هایی از هیدروژل خالص، شبیه الکترودهای فلزی معمولی، الگوبرداری کرد.
در آزمایش حیوانی، الکترودهای مبتنی بر ژل عملکرد الکتریکی و مکانیکی بسیار خوبی را هنگام کاشت بر روی قلب، عصب سیاتیک و نخاع موش‌ها نشان دادند. آنها تا دو ماه با حداقل التهاب بافتی یا اسکار پایدار ماندند. الکترودها با موفقیت پالس های الکتریکی را ارسال کردند و فعالیت حرکتی را در عضلات و اندام های مرتبط تحریک کردند.
محققان بر این باورند که الکترودهای مبتنی بر ژل می توانند کاربردهای فوری در حمایت از بیمارانی که پس از جراحی قلب بهبود می یابند، داشته باشند. با جایگزینی الکترودهای فلزی با ژل نرم، می توان عوارض و عوارض جانبی را به حداقل رساند. علاوه بر این، این ماده پتانسیل استفاده در ایمپلنت های طولانی مدت مانند ضربان سازها و محرک های عمقی مغز را دارد.
ژوانه ژائو گفت: “ما معتقدیم که برای اولین بار، یک الکترود سخت، مستحکم و شبیه Jell-O داریم که به طور بالقوه می تواند جایگزین فلز برای تحریک اعصاب و ارتباط با قلب، مغز و سایر اندام های بدن شود.” استاد مهندسی مکانیک و مهندسی عمران و محیط زیست در MIT.
این تیم به بهبود طول عمر و عملکرد این ماده ادامه می دهد تا استفاده از آن را به عنوان یک رابط الکتریکی نرم بین اندام ها و ایمپلنت ها ممکن کند. در نهایت، هدف آنها جایگزینی مواد معمولی در داخل بدن با جایگزین های زیست سازگار است که عملکرد و دوام بهتری را ارائه می دهند.
این تحقیق که توسط مؤسسه ملی سلامت پشتیبانی می‌شود، راه را برای ایمپلنت‌های بیوالکترونیک ایمن‌تر و مؤثرتر هموار می‌کند که می‌تواند عملکرد را بازیابی کند و زندگی افراد مبتلا به شرایط مختلف پزشکی را بهبود بخشد.
بیایید و نظرات خود را در فیس بوک به ما بگویید، توییترو صفحات لینکدین، و فراموش نکنید که در خبرنامه هفتگی تولید مواد افزودنی ما ثبت نام کنید تا آخرین داستان ها را مستقیماً در صندوق ورودی خود دریافت کنید.
منبع: https://3dprinting.com/news/mit-engineers-print-metal-free-gel-electrodes/
