Az orvosi elektronikák legnagyobb akadálya
Az élő szervek, például a szív, az agy vagy az izmok puha, ívelt és állandó mozgásban vannak. A ma létező legvékonyabb bioelektronikai eszközök is idegen testnek hatnak, emiatt rosszul tapadnak, gyulladást okozhatnak, és a jelek nem stabilak. A mostani megoldások általában ragasztót, merev tokozást vagy mechanikus támasztékot igényelnek, pedig éppen ezek torzítják a természetes mozgást.
A THIN ezt a problémát hidalja át: anyaga magától tapad, öntapadóvá válik, ha nedvességgel érintkezik, nem igényel varrást, ragasztót vagy külső nyomást. Kialakítása révén a legapróbb szövetredőkre vagy erősen ívelt felszínekre is tökéletesen tapad, hosszú távon képes a szöveten maradni.
Láthatatlan és rugalmas, mégis erős
A THIN két rétegből áll: az egyik egy alginátból és katekolból készült, szövetbarát hidrogél, a másik egy nagy teljesítményű, félvezető elasztomer. Együttes vastagságuk ezredrésze egy hajszálnak. Szárazon merev, könnyen kezelhető, de nedvesség hatására több mint egymilliószorosára csökken a hajlító merevsége, így akár 5 mikrométeres ívekre is rásimul, szinte észrevehetetlen az élő szövet számára. A polimer réteg kiemelkedő vezetőképességű, az így készült organikus elektrokémiai tranzisztorok (OECT) stabilan felerősítik a biológiai jeleket, akkor is, ha a szövet mozgásban van.
Állatkísérletek, jövőbeli lehetőségek
Állatkísérletek során a THIN–OECT eszközök azonnal hozzátapadtak rágcsálók szívére, izomzatára és agykérgére, ahol kiemelkedő pontossággal rögzítették az elektromos jeleket. Az eszköz több mint négy hétig stabil és biokompatibilis maradt, nem okozott gyulladást vagy szövetkárosodást.
A hagyományos bioelektronikával szemben a THIN alátét nélkül, önállóan működik, nincs zavaró idegentest-érzés, és stabil jelet tud venni még mozgó szervekről is. Mivel közvetlenül a szöveten erősíti fel a jeleket, nincs szükség nagy külső erősítőkre sem. Ez megnyitja az utat új, beültethető, hordható vagy akár injektálható orvosi eszközök felé.
A kutatók a jövőben vezeték nélküli, sokcsatornás és biolebomló THIN-rendszer kifejlesztését tervezik például robotikus rehabilitációhoz, agy–gép interfészekhez vagy minimálisan invazív beavatkozásokhoz.
