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新型水凝胶半导体代表了组织界面生物电子学的突破
芝加哥大学的研究人员开发出一种水凝胶半导体，增强了生物电子界面，具有理想的组织相容性。《新型水凝胶半导体代表组织界面生物电子学的突破》一文首次发表在《科学询问者》上。
来源:Scientific Inquirer将电子设备与活体组织连接起来的理想材料是柔软、可拉伸的，并且和组织本身一样亲水——简而言之，就是水凝胶。另一方面，半导体是起搏器、生物传感器和药物输送装置等生物电子设备的关键材料，它刚性、易碎、不溶于水，不可能像传统的水凝胶那样溶解。
芝加哥大学普利兹克分子工程学院 (PME) 今天在《科学》杂志上发表的一篇论文解决了这一长期困扰研究人员的难题，重新构想了制造水凝胶的过程，以水凝胶形式构建强大的半导体。在王思宏助理教授的研究小组的带领下，他们研发出一种蓝色的凝胶，它像海蜇一样在水中飘动，但保留了在活体组织和机器之间传输信息所需的巨大半导体能力。
科学 王思宏教授课题组该材料表现出组织级模量高达 81 kPa、拉伸率为 150% 应变、载流子迁移率高达 1.4 cm2 V-1 s-1。这意味着他们的材料——同时是半导体和水凝胶——满足了理想生物电子界面的所有条件。
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“在制造可植入生物电子设备时，你必须解决的一个挑战是制造具有类似组织的机械性能的设备，”新论文的第一作者戴亚豪说。“这样，当它直接与组织接触时，它们可以一起变形，并形成非常紧密的生物界面。”
戴亚豪尽管这篇论文主要关注植入式医疗设备（如生化传感器和起搏器）面临的挑战，但戴亚豪表示，这种材料还有许多潜在的非手术应用，例如更好地读取皮肤数据或改善伤口护理。
王思宏助理教授处理中...
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