Современная химия




Гелевые электроды для биологии и медицины

гелевые электроды для биологии и медицины

Исследователи из Японии разработали органические гибкие и влажные электроды. Новые биосовместимые электроды состоят из токопроводящих полимеров, пронизывающих гидрогель; электроды способны работать при высокой влажности до месяца, что дает возможность применять их в биологических и медицинских исследованиях.

Производство дешевых и эффективных электродов, способных работать в биологических системах, критически важно для разработки имплантируемых медицинских устройств или для слежения за активности клеток. Для получения таких электродов потенциально могут применяться токопроводящие полимеры, как, например, поли-3,4-этилендиокситиофен [ - poly(3,4-ethylenedioxythiophene) – PEDOT], однако до настоящего времени их было практически невозможно закрепить на подходящих субстратах-носителях.

В настоящее время проводящие полимеры наносят на поверхность с помощью печати «чернилами» из жидкого полимера, эти «чернила» должны просохнуть, но этот процесс невозможен на влажных поверхностях, в том числе – и гидрогелях. Для решения этой проблемы Мацухико Нисизава (Matsuhiko Nishizawa) из Университета Тогоку разработал новую систему, которую можно получить двустадийным методом, одним из этапов которого является электрополимеризация.

В ходе нового процесса применяется платиновый мастер-электрод, на который наносится агарозный гель толщиной в 2 мм. На систему, погруженную в водный раствор мономера для получения поли-3,4-этилендиокситиофена, подается электрический потенциал, в результате чего в точке контакта гидрогеля с платиновым мастер-электродом образуется тонкий слой поли-3,4-этилендиокситиофена.

Дальнейшая трудность, с преодолнием которой столкнулись японские исследователи, заключалась в том, что необходимо было отделить таблетку гидрогеля от платины, не поврежда гидрогель; для этого Нисизава использовал естественное электрохимическое поведение поли-3,4-этилендиокситиофена.

Обратимое окисление и восстановление поли-3,4-этилендиокситиофена приводило к сжатию и расширению гидрогеля, а изменение объема гидрогеля способствовало частичному отслаиванию гидрогеля от платиновой пластины. Повторение циклов окисление-восстановление позволяет полностью отделить таблетку гидрогеля от электрода.

Исследователи из группы Нисизавы уверены, что предложенная ими общая стратегия может быть использована для получения более сложных систем, они предполагают, что таким методом можно будет нанести проводящие полимеры и на другие гели, как, например, коллаген и фибрин. Исследователи предполагают, что результаты исследования смогут найти применение в системах прямой электрической стимуляции мышечной ткани.

Кристин Шмидт, эксперт по биомедицинской инженерии из Университета Техас в Остине высоко оценивает результаты исследования, отмечая, что работа является наглядной демонстрацией того, как простой подход, позволяя сэкономить время и ресурсы, дает возможность получать имплантируемые сенсоры. Она добавляет, что работа японских исследователей закладывает фундамент для создания «гибких» гидрогелевых сенсоров, которые могут более эффективно взаимодействовать как с мягкими и сокращающимися тканями, так и с отдельными клетками.

 

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Новинки полимеров:

ВНЕДРЕНИЕ ПОЛИМЕРА ПОЗВОЛЯЕТ УСТРАНЯТЬ ТЕЧЬ В ТРАНСФОРМАТОРАХ

News image

Проблема безопасной эксплуатации оборудования на подстанциях остается главной темой, волнующей умы энергетиков. Для продления сроков эксплуатации об...

ПЕНОПОЛИСТИРОЛ В НАВЕСНЫХ ВЕНТИЛИРУЕМЫХ ФАСАДАХ

News image

Это относится как к реконструкционным работам, так и к новому строительству. Многоквартирный жилой дом, сооруженный в 50-х годах прошлого века, и со...

АМОРТИЗИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ИЗ ПОЛИЭФИРНЫХ ВОЛОКОН

News image

Пенополиуретан широко используется благодаря его высоким амортизирующим свойствам, продолжительному сроку службы и хорошей формуемости. Но, с другой...

НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

News image

- В 2010 г. наблюдательный совет РОСНАНО одобрил участие Корпорации в проекте по расширению производства модификатора асфальтобетонных смесей «Унире...

Новые продукты оргсинтеза:

ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА МЕЛАМИНА

News image

В конце 1930-х гг. в США и Германии, а позднее и в Японии, были пущены первые промышленные установки получения меламина из дициандиамида. Реакцию осуществляли при высоких температурах и давлениях в ...

ПИЩЕВЫЕ КРАСИТЕЛИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ

News image

Всего в России производством пищевых красителей занимаются 5 предприятий. Это – ЭкоКолор, Гиород, Экоресурс, Тереза-Интер, Биолайн.

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА: история применения

News image

Гиалуроновая кислота лежит в основе многих препаратов, применяемых в косметологии для устранения морщин и увеличения объема губ

Авторизация



YOU ARE HERE: Главная - Новости органической химии - Гелевые электроды для биологии и медицины

Великие химики:

ВИНКЛЕР (Winkler), Клеменс Александр

News image

Немецкий химик Клеменс Александр Винклер родился во Фрейберге; его отец был химиком-металлургом. После окончания реального училища в Дрездене и реме...

ЗИГМОНДИ (Zsigmondy), Рихард Адольф

News image

Немецкий химик Рихард Адольф Зигмонди (Жигмонди) родился в Австрии, в Вене, в семье Ирмы (фон Закмари) и Адольфа Зигмонди, у которых было четверо де...

Институты химии:

Об Институте биоорганической химии

News image

Учреждение Российской академии наук Институт биоорганической химии РАН был основан в 1959 году и первоначально назывался Институтом химии природных ...

Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья

News image

Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья был создан на базе лаборатории геохимиии и аналитической химии Геологического Инст...