Китайские ученые из Фуданьского университета разработали инновационный биоадгезивный материал, который решает ключевые проблемы имплантируемой электроники: реакцию отторжения и нестабильность сигнала в живых тканях. Исследование опубликовано в научном журнале Cyborg and Bionic Systems (CBS).
Материал объединяет три ключевых компонента: мягкий эластомер, имитирующий механические свойства тканей мозга, проводящий самовосстанавливающийся гидрогель и противовоспалительное покрытие на основе композита MXene-фиброина шелка.
Эксперименты на крысах показали, что новый материал обеспечивает стабильную регистрацию нейронных сигналов в течение месяца с рекордным соотношением сигнал/шум (37 дБ против 15 дБ у стандартных платиновых электродов). Толщина фиброзной капсулы, образующейся вокруг импланта, сократилась втрое по сравнению с традиционными аналогами.
Гидрогель демонстрирует высокую проводимость (1,2 См/см) даже при 100%-ном растяжении, а его импеданс (полное сопротивление переменному току) увеличивается всего на 8,7% после 10 тыс. циклов деформации. Кроме того, система на 40% эффективнее подавляет артефакты движения по сравнению с коммерческими кремниевыми матрицами.
С помощью 3D-печати ученые создали проводящие сети, адаптирующиеся к кривизне тканей с радиусом всего 200 мкм. Однако после 28 дней в биологической среде проводимость материала снижается на 23%, что требует дальнейшей доработки.
Разработка открывает возможности для создания долговечных нейроинтерфейсов, способных точно взаимодействовать с тканями организма без риска отторжения.
.webp?img-format=auto&img-1-resize=height:350,fit:max&img-2-filter=sharpen)
