由东京大学染谷隆雄教授和大阪大学关谷武教授领导的研究小组宣布,他们已成功开发出具有生物相容性凝胶电极的柔性有机放大电路板。据说它被嵌入到活体中并实现了弱动作电位的测量。
心脏起搏器和人工耳蜗等体内植入式电子设备均采用硅等硬质材料制成,但目前正在研发高柔性有机材料,以提高与生物体的相容性。然而,由于生物体内的排斥反应和炎症反应等保护功能,很难将装置长期植入生物体内并稳定地测量生物信号。
这一次,研究小组通过将单壁碳纳米管与一种叫做聚轮烷的水凝胶均匀混合,创造了一种新的凝胶材料。该技术通过离子液体解开碳纳米管,使纳米管均匀地分散在凝胶中,使凝胶成功导电。接下来,为了评价这种新型凝胶材料的生物相容性,进行了为期XNUMX周的体内植入试验,证实该材料具有极小的炎症反应。此外,通过将该凝胶电极与在超薄聚合物膜上制造的有机晶体管的放大器电路集成,实现了具有优异生物相容性的片式生物电位传感器。通过将该传感器连接到患有心脏病的大鼠的心脏并测量由于缺血引起的异常和正常的心电图,可以准确地识别出心肌梗塞的部位。尤其是放大电路大大提高了信噪比。
未来,通过将这种片状生物电位传感器长期植入体内,有望作为下一代医疗设备具有多种应用,例如疾病的早期检测和治疗应用。