Вживляемые биоэлектронные устройства — один из важнейших компонентов персонализированной терапии, но их распространению мешает ряд факторов. В частности, эти аппараты требуют особых комплектующих для приема, обработки и передачи сигналов, а также для питания. До сих пор эти функции выполняли различные жесткие и биологически несовместимые компоненты, которые могли вызывать повреждение тканей и дискомфорт у пациентов, пишет EurekAlert.
Специалисты из Колумбийской школы инженерных и прикладных наук сообщили о разработке первого в мире автономного, комфортного, полностью органического биоэлектронного устройства, которое не только принимает и передает нейрофизиологические сигналы мозга, но и сама обеспечивает себя электроэнергией. Размером оно в сто раз меньше человеческого волоса и основано на архитектуре органических транзисторов с вертикальными каналами и миниатюрным водопроводом. В испытаниях имплант показал стабильность, высокую электрическую производительность и работу при низком напряжении без вреда для биологических тканей.
Архитектура вертикального органического электрохимического транзистора с ионным затвором (vITG) позволяет оптимизировать геометрию каналов и повысить плотность расположения транзисторов относительно друг друга до 155 000 на квадратном сантиметре. Такие транзисторы состоят из биосовместимых, доступных материалов, не требующих оболочки и не портящихся от воздействия воды или ионов. Композитный материал каналов можно производить в большом объеме, они совместимы с различными пластиковыми субстратами, долговечны и слабо подвержены помехам.
«Органическая электроника не славится высокой производительностью и надежностью, — сказал профессор Дион Ходагхоли, руководитель исследовательской группы. — Но новая архитектура vIGT дает нам возможность использовать вертикальный канал, имеющий собственный источник ионов. Эта ионная самодостаточность делает транзистор особенно быстрым — на самом деле, это самые быстрые электрохимические транзисторы на сегодня».
Транзисторы неотъемлемая часть электроники и становятся все меньше. Обычно их изготавливают из кремния или других полупроводниковых материалов. Шведские ученые создали первый в мире функциональный транзистор из древесины.
