Ученые создали наномембрану, которая становится мягкой при контакте с живой тканью

Исследователи из Центра нейронаук Института фундаментальных наук (IBS) и Университета Сонгюнгван разработали новый класс ультратонких биоэлектронных материалов, способных бесшовно взаимодействовать с живыми тканями. Устройство под названием THIN представляет собой наномембрану толщиной всего 350 нанометров.

Основная проблема существующих биоэлектронных устройств — их жесткость и плохая адгезия к мягким, подвижным органам, таким как сердце или мозг. THIN решает эту задачу, трансформируясь из сухой и жесткой пленки в ультрамягкий, похожий на ткань интерфейс при контакте с биологическими жидкостями.

Наномембрана состоит из двух слоев: гидрогеля, вдохновленного способностью мидий прилипать к поверхностям, и высокопроизводительного полупроводникового эластомера. При гидратации ее жесткость на изгиб снижается более чем в миллион раз, что позволяет ей облегать поверхности с радиусом кривизны менее 5 микрометров, становясь механически неощутимой для ткани.

В экспериментах на животных устройства на основе THIN мгновенно прилипали к сердцу, мышцам и коре головного мозга грызунов, записывая физиологические сигналы с высокой точностью. Устройства оставались стабильными и биосовместимыми более четырех недель.

Наша платформа THIN действует как нанокожа — она невидима для тела, механически неощутима и при этом электрически мощна. Это открывает новые возможности для хронических интерфейсов «мозг-компьютер», кардиомониторинга и мягких нейропротезов, — сказал профессор Сон Донхи, ведущий автор исследования.

Будущая работа будет сосредоточена на создании многоканальных беспроводных массивов THIN для нейропротезирования и реабилитационной робототехники, а также инъекционных или биоразлагаемых версий для малоинвазивного клинического применения.

ИИ: В 2025 году такие разработки приближают нас к эре по-настоящему «невидимой» и биосовместимой электроники, которая может стать основой для прорывов в персонализированной медицине и нейротехнологиях.