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:

АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЕ: пластмассы заменяют металл

News image

Одним из примеров успешного решения данной проблемы может служить новый специальный полиамидный ( PA ) продукт Ultramid ® Endure , созданный специал...

НОВЫЙ ШАГ В ПОЛУЧЕНИИ БИОПОЛИМЕРОВ

News image

Преобразовать все основные виды сахара, содержащиеся в овощах, фруктах и садовых отходах, в высококачественную экологичную продукцию, например в био...

TЕХНОЛОГИИ 3М: холодная усадка кабельной изоляции

News image

Холодная усадка была впервые изобретена компанией 3М в 1968 году, и с тех пор приобрела широкую популярность во многих странах мира в качестве альте...

НОВЫЕ РАЗРАБОТКИ LANXESS НА МОСКОВСКОЙ ВЫСТАВКЕ

News image

LANXESS – один из самых современных крупных производителей полимеров, представляющих свой каучуковый бизнес в качестве основного. Компания продолжае...

Новые продукты оргсинтеза:

ЛИМОННАЯ КИСЛОТА: свойства, применение, рынок

News image

Специалисты утверждают, что, она содержится, по крайней мере, в половине всех пищевых продуктов. Не случайно по объему производства лимонная кислота является одним из главных продуктов микробного си...

BASF: новые стандарты для органических светодиодов

News image

Ассортимент специальных химикатов, предлагаемых подразделением BASF Performance Chemicals для кожевенной отрасли, включает химикаты для мокрой обработки и отделки кож и мехов. Располагая обширной се...

ЗАМЕНИТЕЛИ САХАРА: свойства и применение

News image

К традиционной сладкой продукции относятся сиропы из сока сахарного клена и сахарного сорго; из корней цикория и клубней топинамбура, богатых инулином, при гидролизе которого образуется фруктоза (ле...

Авторизация



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

Великие химики:

ГАН (Hahn), Отто

News image

Немецкий химик Отто Ган родился во Франкфурте-на-Майне и был одним из трех сыновей Генриха Гана, стекольщика, и Шарлотты Гизе (в девичестве Штуцман)...

БАЙЕР (Baeyer), Адольф фон

News image

Немецкий химик Иоганн Фридрих Вильгельм Адольф фон Байер родился в Берлине. Он был старшим из пяти детей Иоганна Якоба Байера и Евгении (Хитциг) Бай...

Институты химии:

Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН

News image

Иркутский институт химии СО РАН находится в ряду крупнейших в России центров фундаментальных исследований в области органической и элементоорганичес...

Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева

News image

Учреждение Российской академии наук Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН (ИНХС РАН) был создан в...