可植入設備的BI耗盡且可擴展的晶體管

最近的技術成就為開發可以植入人體的先進生物醫學設備的開發發現了新的機會。這些設備可用於監測生物學信號，以了解特定疾病的演變，甚至可以幫助改變有問題的生理過程。

儘管它們可以診斷和治療某些疾病，但如今開發的大多數可植入設備都是基於剛性電子組件的。這些成分會損害人體內部的組織或引起炎症。

一些電子工程師試圖基於柔軟的拉伸材料（例如聚合物）開發一種替代的植入電子產品。然而，大多數已知的聚合物和彈性材料不是生物播的，這意味著它們可以引起免疫答案並對細胞的生長產生負面影響。

KöngHu大學，Sunkunkwanwan大學和韓國其他機構的研究人員提出了一種新的有機晶體管，該設備調節電路中電流的流動，這既由伸展和生物控制代表）。

他們的設備在紙上呈現 自然電子它是使用極薄的半導體纖維和生物醫學複合彈性材料的混合物製成的。

“十多年來，我們的小組一直在進行內部伸展半導體，這些半導體可以像皮革一樣延長，仍然充當晶體管，” Tech Xplore報紙的高級作者Jin Young說。

“儘管我們在機械可伸縮性領域取得了進展，但它仍然是一個關鍵限制：研究中使用的大多數彈性體是一種工業評估，而沒有真正的長期植入的真正生物相容性。這項任務啟發了我們在基本水平上重新考慮材料。”

參與新晶體管發展的研究人員研究了有機半導體和醫療彈性體的使用來開發生物醫學設備一段時間。

根據他們以前的工作，他們試圖實現第一個晶體管，該晶體管已拉伸，但也可以安全地插入體內，而不會引起炎症或對組織的損害。

Oh解釋說：“我們的晶體管是由高性能半導體聚合物（DPPT-TT）和一種稱為掃帚的橡膠（BIR）（BIIR）的橡膠組合的。”

“使用硫化的過程，這是一種縫製橡膠的經典方法，我們創建了一個內置在彈性BI兼容矩陣中的納米纖維半導體網絡。這種體系結構既提供了穩定的電荷運輸又提供出色的機械柔軟性。”

研究人員為其設備製成了兩種層壓電極，這些設備由銀和金製成，兩種進行了化學穩定的材料，並且在長時間內將它們放在體液中時不會腐蝕。

在最初的測試中，他們發現，他們的晶體管可以在正常工作的同時成功承受10,000個伸展週期的延伸，並成功承受10,000個延伸。

哦，他的同事們還植入了小鼠皮膚下的佈置，以評估其在生物環境中的性能和安全性。他們發現晶體管表現出色，也對應於動物的組織和與生物流體接觸的耐藥性降解。

Oh說：“我們不僅證明了該設備在生理條件下的穩定操作，還證明了在體外和體內的出色安全性，植入30天后沒有炎症或纖維收集。” “我們還確認了活動矩陣的邏輯門和質量，證明了平台的可擴展性。”

該研究人員開發的軟體和生物醫學晶體管很快就可以用於開發廣泛的電子產品。其中包括可以跟踪生理過程的生物傳感器，精確輸送藥物的智力植入物，將大腦與機器人四肢甚至新型的消費者設備結合的假肢系統。

O.說：“我們的下一項研究將遵循兩個不同的領域。至於設備，我們努力進一步提高晶體管中晶體管的性能，可伸縮性和整合到復雜的方案中，例如記憶中邏輯體系結構。至於生物醫學方面，我們計劃在體內擴展體內研究以測試長期安全性和可靠性。”

最後，O和他的同事們也希望研究使用其晶體管創建受大腦啟發的可植入設備的可能性。例如，它們代表了可以感覺到人體內部環境的新的節能和環保系統，並根據收集的數據進行預測。

Oh補充說：“最終，我們假設硬件成就與由人工智能控制的軟件結合在一起，以創建可植入的電子產品的自學。”

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