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leyu.乐鱼(中国)-植入性医疗设备突破在即!医疗器械展看像“果冻”一样的新电极,不含金属可3D打印

2026-01-15 12:57:57


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2023-06-25

假如你于收集上搜刮“电子植入物”,你会看到各类各样的装备,从传统的心脏起搏器及人工耳蜗,到更将来的仿生皮肤、视网膜微芯片以和脑机接口,这些黑科技使咱们亲身感触感染到人类科技的飞速成长。

跟着现代医学飞速成长,“电子植入物”已经经逐渐成了不成或者缺的一部门。你会看到各类各样的装备,从传统的起搏器及人工耳蜗植入物,到更将来的年夜脑及视网膜微芯片,旨于加强目力、医治抑郁症及恢复步履能力。

据相识,一些植入物又硬又粗笨,而另外一些则柔韧又薄。但不管它们的情势及功效怎样,险些所有的植入物都包罗电极——直接附着于方针构造上的小导电元件,以电刺激肌肉及神经。植入式电极重要由具备导电性的硬质金属制成。但跟着时间的推移,金属会令人体构造恶化,造成疤痕及炎症,从而降低植入物的机能。

有鉴在此,麻省理工学院(MIT)的工程师们已经经开发出一种不含金属的果冻状质料,它像生物构造同样柔软且有韧性,而且可以像传统金属同样导电。这类质料可以制成可打印的墨水,进而制成柔性的橡胶电极。

研究职员声称,这类新质料是一种高机能导电聚合物水凝胶,有一天可能会代替金属,成为具备生物构造外不雅及触感的功效性凝胶电极。这项研究获得了美国国立卫生研究院的部门撑持。最新研究结果已经在近期发表于了《天然质料》杂志上。

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医疗装备草创公司SanaHeal的结合开创人Hyunwoo Yuk博士说,“这类质料的事情道理与金属电极不异,但它是由与人体相似的凝胶制成的,含水量也与人体相似。它就像一小我私家造构造或者神经。”

麻省理工学院机械工程及土木与情况工程传授Xuanhe Zhao则增补称,“咱们信赖,咱们第一次拥有了一种具韧性、近似果冻的电极,它有可能代替金属来刺激神经,并与心脏,年夜脑及身体的其他器官毗连。”

事实上一直以来,科学家们都知道,导电聚合物及水凝胶的联合能孕育发生一种柔性的、生物相容性的、导电的凝胶。但迄今为止制造的质料要末太懦弱易碎,要末体现出较差的电气机能。

于上述新研究中,Yuk及他的同事们发明他们需要一种新的配方来混淆导电聚合物及水凝胶,以提高各自身分的电学及机械机能。Yuk说,“人们之前依靠在两种质料的匀称、随机混淆。”

研究小组此刻意想到,为了别离连结导电聚合物及水凝胶的电气及机械强度,这两种身分应该以一种轻微排斥的方式混淆,这类状况被称为相分散。于这类轻微分散的状况下,每一种身分可以毗连各自的聚合物,形发展长的微不雅链,同时也能够作为一个总体混淆。

然后,研究职员调解了配方,并将这类凝胶制成为了墨水,可用在3D打印。他们说,“咱们可以定制几何外形,这使患上为各类器官制造电子接口变患上轻易。”

瞻望将来,Yuk假想这类新质料的直策应用多是于心脏手术后恢复的人身上。此外,该团队还有于努力延伸质料的利用寿命及机能。然后,这类凝胶可以用作器官及持久植入物(包括起搏器及深部脑刺激器)之间的软电界面。

“咱们小组的方针是用近似果冻的工具代替人体内部的玻璃、陶瓷及金属,如许它更无害,但机能更好,并且可以连续很永劫间。这是咱们的但愿。”他们说。

医疗器械展瞻望将来,认为这类新质料可以运用在心脏手术后恢复的人身上。这些病人需要几周的电撑持来防止心脏发病作的手术副作用,是以,大夫会于患者的心脏外貌缝合一个金属电极,并刺激它数周。研究团队开发的果冻状电极可以取代这些金属电极,以最年夜限度地削减并发症及副作用。

文章来历:财联社 东方财富网 

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