虽然真正的半人半机器人只是科幻小说，杏耀代理但研究人员正在采取措施将电子设备与人体结合起来。这种装置可以监测肿瘤的发展或代替受损组织。但是将电子设备直接连接到人体组织是一个巨大的挑战。现在，一个研究小组报告了一种新的组件涂层，可以帮助它们更容易地适应这种环境。

 

研究人员今天将在美国化学学会(ACS) 2020年秋季虚拟会议和博览会上展示他们的研究结果。ACS的会议将持续到周四。它包含了超过6000个关于科学主题的演讲。

 

领导这项研究的大卫·马丁博士说:“我们产生了这个项目的想法，因为我们试图将坚硬的无机微电极与大脑连接起来，但大脑是由有机的、含盐的、有生命的材料构成的。”“它运行得不好，所以我们认为肯定有更好的办法。”

 

传统的微电子材料，如硅、金、不锈钢和铱，在植入时会产生瘢痕。对于肌肉或脑组织的应用，需要电信号的流动才能使它们正常运转，但伤疤会打断这种活动。研究人员推断，涂层可能会有所帮助。

 

“我们开始研究有机电子材料，比如用于非生物设备的共轭聚合物，”特拉华大学的Martin说。“我们发现了一种化学性质稳定的样品，作为电子显示器的防静电涂层出售。”经过测试，研究人员发现这种聚合物具有连接硬件和人体组织所必需的性能。

 

“这些共轭聚合物具有电活性，但它们也具有离子活性，”Martin说。“反离子给它们所需的电荷，所以当它们运行时，电子和离子都在移动。”这种聚合物被称为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)或PEDOT，通过将医用植入物的阻抗降低2 - 3个数量级，显著改善了其性能，从而提高了患者的信号质量和电池寿命。

 

马丁已经确定了如何使聚合物专门化，杏耀连接在PEDOT上放置不同的官能团。在乙烯二氧噻吩(EDOT)单体上加入羧酸、醛或马来酰亚胺取代物， 杏耀平台的体会，使研究人员具有制造多种功能的聚合物的多功能性。

 

“马来酰亚胺的功能特别强大，因为我们可以通过化学取代来制造功能化的聚合物和生物聚合物，”Martin说。将未取代的单体与马来酰亚胺取代的单体混合，可以得到一种具有多个位置的材料，该团队可以在这些材料上附着肽、抗体或DNA。他说:“说出你最喜欢的生物分子，原则上你就可以制作出含有任何你可能感兴趣的生物功能基团的PEDOT薄膜。”

 

最近，Martin的小组制作了一种PEDOT膜，它附着了一种针对血管内皮生长因子(VEGF)的抗体。血管内皮生长因子刺激血管损伤后的生长，肿瘤劫持这种蛋白质以增加其血液供应。该团队开发的聚合物可以作为传感器检测VEGF的过表达，从而检测疾病的早期阶段，以及其他潜在的应用。

 

其他功能化聚合物具有神经递质，这些薄膜可以帮助感觉或治疗大脑或神经系统疾病。到目前为止，该团队已经制造了一种与多巴胺结合的聚合物，多巴胺在成瘾行为中起作用，以及多巴胺功能化的EDOT单体变体。马丁说，这些生物合成的混合材料有一天可能在将人工智能与人类大脑结合方面有用。

 

最终，马丁说，他的梦想是能够定制这些材料在表面的沉积方式，然后将它们放入活体组织中。“在生物体内以可控的方式进行聚合的能力将是令人着迷的。”