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      哈佛大學(xué)開發(fā)出新型無(wú)金屬水凝膠電極

      2021-07-09 09:18:44來(lái)源:科技部 關(guān)鍵詞:無(wú)金屬水凝膠電極智慧醫(yī)療元件 閱讀量:26326

      導(dǎo)讀:經(jīng)測(cè)試,海藻酸水凝膠與模型大腦的接觸面積是其他材料的2倍,并能深入模型大腦的部分深部溝槽。
        金屬電極陣列通常用于在體內(nèi)監(jiān)測(cè)或傳遞電脈沖的醫(yī)療程序,例如腦部手術(shù)和癲癇測(cè)繪。由于其構(gòu)成材料堅(jiān)硬且靈活性差,限制了金屬電極陣列的應(yīng)用。受活體人體組織獨(dú)特物理特性的啟發(fā),哈佛大學(xué)維斯研究所(HWI)和約翰·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)的科學(xué)家開發(fā)出了靈活的、無(wú)金屬的電極陣列。這種新型電極具有良好的組織貼合性,所需電壓較低,且可將損傷器官的風(fēng)險(xiǎn)降低。相關(guān)論文刊登在《自然·納米技術(shù)》上。
       
        研究人員發(fā)現(xiàn)海藻酸鹽水凝膠經(jīng)過(guò)性能調(diào)整,能夠匹配組織的粘彈性,可安全有效地監(jiān)測(cè)神經(jīng)電。經(jīng)測(cè)試,海藻酸水凝膠與模型大腦的接觸面積是其他材料的2倍,并能深入模型大腦的部分深部溝槽。研究人員用石墨烯薄片與碳納米管組合,賦予其導(dǎo)電性。這種水凝膠電極具有高柔韌性,長(zhǎng)度可被拉伸10倍不斷裂。當(dāng)活體腦細(xì)胞在電極上生長(zhǎng)時(shí),未出現(xiàn)損傷或其他負(fù)面影響。將水凝膠電極連接到小鼠心臟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其在組織移動(dòng)時(shí)維持原位,并在上萬(wàn)次肌肉收縮運(yùn)動(dòng)中保持完整。再將水凝膠電極連接到活鼠的后腿上,通過(guò)改變傳遞刺激的電極類型,成功刺激了不同的肌肉收縮。
       
        (原標(biāo)題:哈佛大學(xué)開發(fā)出新型無(wú)金屬水凝膠電極)
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