Покрытие для соединения тканей человека с машиной. UDEL. США

Новое покрытие упрощает соединение тканей человека с электроникой

Создание настоящего киборга, получеловека-полумашины до сих пор остается научной фантастикой, ученые из Университета Делавэра (UDEL)  сделали важный шаг в направлении эффективного объединения тканей человека с электроникой. Создание таких соединений было бы чрезвычайно полезно, например, в медицине, но это огромная проблема из-за рубцевания тканей. Американские ученые определили покрытие, которое упрощает создание соответствующих соединений.

Мы пытались подключить к мозгу жесткие неорганические микроэлектроды. Но мозг - это органический живой материал. Наши электроды не работали должным образом, поэтому мы искали другие способы", - говорит ведущий автор исследования доктор Дэвид Мартин.

Традиционные материалы микроэлектроники, такие как золото, кремний, сталь или иридий, вызывают образование рубцов в местах соединения с живой тканью. Шрамы нарушают передачу электрических сигналов к имплантатам и от них. Поэтому ученые Делавэра начали искать покрытие, которое могло бы помочь.

Мы начали изучать органические электронные материалы, такие как сопряженные (проводящие) полимеры, которые еще не использовались в устройствах, контактирующих с биологическими системами. «Наконец-то мы нашли химически стабильный материал, который продается в коммерческих целях в качестве антистатического покрытия для электронных устройств", - говорит Мартин. 

После тестирования выяснилось, что этот материал обладает необходимыми свойствами, чтобы служить интерфейсом между электроникой и живой тканью.


Мы обнаружили, что поли (3,4-этилендиокситиофен PEDOT) значительно улучшает работу медицинских имплантатов, снижая их сопротивление на 2–3 порядка. Это улучшает как качество сигнала, так и продлевает срок службы батареи. Но группа Мартина также разработала методику создания специализированных версий PEDOT, к которым - путем добавления карбоновой кислоты, альдегида или малеимида - могут быть добавлены различные типы молекул.

Здесь особенно полезен малеимид. Это позволяет легко получать функциональные полимеры и биополимеры. Благодаря ему в PEDOT очень легко добавлять пептиды, антитела или ДНК. Недавно группа Мартина создала оболочку PEDOT, снабженную антителами против фактора роста эндотелия сосудов (VEGF). VEGF стимулирует рост кровеносных сосудов при травмах, а раковые опухоли часто используют VEGF для обеспечения адекватного кровоснабжения. Полимер антитела может действовать, например, как датчик, который обнаруживает сверхэкспрессию VEGF и, таким образом, обнаружит начало процесса заболевания.

Другие функциональные полимеры содержат, например, нейротрансмиттеры, которые позволят выявлять и лечить заболевания головного мозга и нервной системы. На данный момент ученые из Делавэра создали PEDOT с дофамином. В будущем, говорит Мартин, такие биосинтетические гибриды могут быть использованы для соединения человеческого мозга с искусственным интеллектом (NEWWR придумал/заказал это в январе 2020 года).


О деталях своей работы Мартин расскажет на заседании Американского химического общества.
Источник

Звучит опасно... Запахло Звездой Смерти... и "Вспомнить всё"....

Профессор Бухлов пишет:Звучит опасно... Запахло Звездой Смерти... и "Вспомнить всё"....

Ну что вы. Когда то и протезов не было, потом были деревянные, а сейчас смотрите какие.