Wszczepione nieorganiczne urządzenia elektroniczne są zwykle odrzucane przez organizm ludzki jako obcy najeźdźca, ale nowe odkrycia w naukach chemicznych mogą skłonić organizm do ich zaakceptowania. Witamy w „Borg”. ⁃ Edytor TN
Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne (ACS) jest bliżej wykorzystania elektroniki w organizmie do diagnozowania guzów i śledzenia chorób.
Chociaż prawdziwe „cyborgi” (po części ludzie, po części istoty robotyczne) to science fiction, naukowcy podejmują kroki w celu zintegrowania elektroniki z ciałem. Takie urządzenia mogą monitorować rozwój guza lub zastępować uszkodzone tkanki. Jednak podłączenie elektroniki bezpośrednio do ludzkich tkanek w organizmie to ogromne wyzwanie. Obecnie zespół informuje o nowych powłokach komponentów, które mogą im bardziej pomóc łatwo dopasować się do tego środowiska.
Elektronika w ludzkim ciele?
Naukowcy zaprezentują dziś swoje wyniki na wirtualnym spotkaniu i wystawie American Chemical Society Fall 2020 Virtual Meeting & Expo. ACS organizuje spotkanie do czwartku. Zawiera ponad 6,000 prezentacji na różne tematy naukowe.
Doktor i kierownik badań David Martin skomentował:
„Wpadliśmy na pomysł tego projektu, ponieważ próbowaliśmy połączyć sztywne, nieorganiczne mikroelektrody z mózgiem, ale mózgi są wykonane z organicznych, słonych, żywych materiałów.
„To nie działało dobrze, więc pomyśleliśmy, że musi być lepszy sposób”.
Tradycyjne materiały mikroelektroniczne, takie jak silikon, złoto, stal nierdzewna i iryd, powodują blizny po wszczepieniu. W przypadku zastosowań w mięśniach lub tkance mózgowej, sygnały elektryczne muszą płynąć, aby działały prawidłowo, ale blizny zakłócają tę czynność. Naukowcy doszli do wniosku, że może pomóc powłoka.
„Zaczęliśmy przyglądać się organicznym materiałom elektronicznym, takim jak sprzężone polimery, które były używane w urządzeniach niebiologicznych” - mówi Martin z Uniwersytetu Delaware. „Znaleźliśmy stabilny chemicznie przykład, który był sprzedawany na rynku jako powłoka antystatyczna do wyświetlaczy elektronicznych”. Po przeprowadzeniu testów naukowcy odkryli, że polimer ma właściwości niezbędne do łączenia sprzętu i tkanki ludzkiej.
„Te sprzężone polimery są aktywny elektrycznie, ale są również aktywne jonowo ”- mówi Martin. „Przeciwjony zapewniają im ładunek, którego potrzebują, więc kiedy działają, poruszają się zarówno elektrony, jak i jony”.
Ulepszanie implantów medycznych polimerem?
Polimer, znany jako poli (3,4-etylenodioksytiofen) lub PEDOT, radykalnie poprawił działanie implantów medycznych, obniżając ich impedancję o dwa do trzech rzędów wielkości, zwiększając w ten sposób jakość sygnału i żywotność baterii u pacjentów.
Martin od tego czasu ustalił, jak wyspecjalizować polimer, umieszczając różne grupy funkcyjne w PEDOT. Dodanie podstawnika kwasu karboksylowego, aldehydu lub maleimidu do monomeru etylenodioksytiofenu (EDOT) daje naukowcom wszechstronność do tworzenia polimerów o różnorodnych funkcjach.
„Maleimid jest szczególnie silny, ponieważ możemy zastosować substytucje chemii kliknięć, aby utworzyć sfunkcjonalizowane polimery i biopolimery” - mówi Martin. Mieszanie niepodstawionego monomeru z wersją podstawioną maleimidem daje w wyniku materiał o wielu lokalizacjach, do których zespół może przyłączać peptydy, przeciwciała lub DNA.
„Wymień swoją ulubioną biocząsteczkę, a w zasadzie możesz stworzyć film PEDOT, który będzie zawierał dowolną grupę biofunkcjonalną, którą możesz być zainteresowany” - mówi.
Patrick Wood jest wiodącym i krytycznym ekspertem w dziedzinie zrównoważonego rozwoju, zielonej gospodarki, agendy 21, 2030 i historycznej technokracji. Jest autorem Technocracy Rising: The Trojan Horse of Global Transformation (2015) i współautorem Trilaterals Over Washington, Volumes I i II (1978–1980) wraz z nieżyjącym Antonim C. Suttonem.
wpDiscuz