Un team di scienziati dei materiali affiliati a diverse istituzioni a Singapore e in Cina ha sviluppato una pellicola polimerica ispirata alla seta di ragno che può essere utilizzata per collegare i tessuti biologici con un dispositivo elettronico. I loro risultati sono riportati nella rivista Nature . Gli editori di Nature hanno pubblicato un briefing di ricerca che delinea il lavoro nello stesso numero.
Gli scienziati stanno lavorando da tempo per sviluppare un materiale in grado di connettere il tessuto biologico con un dispositivo elettronico:un materiale del genere consentirebbe la realizzazione di impianti medici che non verrebbero rigettati, ad esempio, o di connessioni di arti protesici o dispositivi con organi di controllo, come ad esempio come pacemaker cardiaci. La maggior parte di questi sforzi, tuttavia, sono falliti a causa di problemi di rigidità e risposta immunitaria o dell'introduzione di altri problemi di sicurezza.
Un promettente percorso di ricerca ha coinvolto lo studio di pellicole morbide e sottili che potrebbero essere applicate a un organo, come il cuore, e che verrebbero termoretraibili dopo l’applicazione, in modo simile al modo in cui la plastica viene utilizzata per avvolgere i prodotti di consumo. Gli sforzi precedenti si sono rivelati promettenti, ma hanno sofferto di problemi di stabilità e di una scarsità di materiali che si restringono se esposti alla temperatura del corpo umano o all’acqua. In questo nuovo sforzo, il gruppo di ricerca ha superato questi problemi.
Per creare la loro pellicola, i ricercatori hanno utilizzato le dragline di seta di ragno, che si restringono se esposte ad elevata umidità o acqua. Il team ha creato un polimero con proprietà cristalline simili alle dragline di seta con una struttura iniziale che rimane in posizione fino all'esposizione all'acqua:l'acqua rompe la struttura cristallina, costringendola a contrarsi.
Il team ha chiamato il proprio prodotto una pellicola polimerica resistente all'acqua e adattiva alla forma (WRAP). I test hanno dimostrato che le loro pellicole non solo si restringono ma si conformano anche agli oggetti quando vengono tese su di essi. Il team ha poi creato degli elettrodi da utilizzare con il WRAP utilizzando strati metallici conduttori di elettroni ricoperti da un materiale isolante. Hanno quindi applicato gli elettrodi incapsulandoli utilizzando un altro strato isolante.
Finora, i ricercatori hanno testato la loro pellicola solo in ambienti di laboratorio, ma sono fiduciosi che funzionerà bene nel corpo e, una volta dimostrato, i prodotti basati su di essa dovrebbero rivelarsi adatti all'uso in un'ampia varietà di applicazioni mediche. /P>
Ulteriori informazioni: Junqi Yi et al, Film polimerici supercontrattili reattivi all'acqua per interfacce bioelettroniche, Natura (2023). DOI:10.1038/s41586-023-06732-y
Film polimerici ispirati alla seta del ragno collegano tessuti biologici e dispositivi elettronici, la Natura (2023). DOI:10.1038/d41586-023-03653-8
Informazioni sul giornale: Natura
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