Създадени са най-бързите електрохимични транзистори за импланти

С напредъка на биомедицината учените осъзнават, че ефективността на терапиите често зависи от индивидуалния подход. Ето защо медицинските специалисти се нуждаят от методи за непрекъснато наблюдение на физическото състояние на пациентите. Това изисква безопасни и гъвкави биоелектронни устройства. Инженери от САЩ разработиха ефикасни миниатюрни органични транзистори за приемане и предаване на неврофизиологичните мозъчни сигнали.

Имплантируемите биоелектронни устройства са един от най-важните компоненти на персонализираната терапия, но разпространението им е възпрепятствано от редица фактори. По-конкретно, тези устройства изискват специални компоненти за приемане, обработка и предаване на сигналите, както и за захранване. Досега тези функции се изпълняваха от различни твърди и биологично несъвместими компоненти, които могат да причинят увреждане на тъканите и дискомфорт на пациентите, пише EurekAlert.

Специалисти от Школата по инженерни и приложни науки на Колумбийския университет съобщиха за разработването на първото в света автономно, удобно и напълно органично биоелектронно устройство, което не само приема и предава неврофизиологичните мозъчни сигнали, но и си осигурява електрическа енергия. То е сто пъти по-малко от човешки косъм и се базира на архитектура от органични транзистори с вертикални канали и миниатюрни водопроводи. По време на тестовете имплантът е показал стабилност, висока електрическа производителност и работа при ниско напрежение, без да уврежда биологичната тъкан.

Архитектурата на вертикалния органичен електрохимичен транзистор с йонен гейт (vITG) оптимизира геометрията на канала и увеличава плътността на транзисторите един спрямо друг до 155 000 на квадратен сантиметър. Тези транзистори са съставени от биосъвместими, достъпни материали, които не изискват обвивка и не се влошават от въздействието на водата или йоните. Композитните материали за каналите могат да се произвеждат в голям обем, съвместими са с различни пластмасови субстрати, издръжливи са и са слабо податливи на смущения.

„Органичната електроника не се слави с висока производителност и надеждност“, казва професор Дион Ходаголи, ръководител на изследователския екип. – „Но новата vIGT архитектура ни дава възможност да използваме вертикален канал, който има свой собствен източник на йони. Тази йонна самодостатъчност прави транзистора особено бърз – всъщност това са най-бързите електрохимични транзистори, налични в наши дни“.