Un sensore impiantabile biocompatibile innovativo è stato sviluppato da ricercatori dell’Università della California, Irvine (UCI) e della Columbia University. Questo sensore è in grado di monitorare le funzioni neurologiche dei pazienti mentre crescono, introducendo transistor morbidi e conformabili incorporati in un unico materiale organico. Questa innovazione apre la strada a una bioelettronica avanzata e adattabile.
Importanza dei materiali polimerici organici
Il co-autore Dion Khodagholy ha sottolineato l’importanza dei materiali polimerici organici utilizzati, che sono più biologicamente vicini a noi rispetto ai transistor rigidi a base di silicio comunemente usati nella bioelettronica convenzionale. Questi ultimi, sebbene efficaci nel registrare segnali elettrici, presentano problemi di biocompatibilità a causa della loro rigidità, ingombro e potenziale tossicità. Questi dispositivi non sono adatti all’impianto in aree sensibili del corpo, come nei bambini in crescita o in zone soggette a cambiamenti strutturali.
Progettazione dei transistor elettrochimici organici
I ricercatori hanno affrontato queste sfide progettando transistor elettrochimici organici complementari, a porte ioniche, utilizzando un singolo polimero biocompatibile. Questa innovazione opera in modo asimmetrico, consentendo l’utilizzo di un solo materiale anziché di diversi per gestire le polarità del segnale. Grazie a questo approccio progettuale, i transistor sono morbidi e flessibili, adattandosi alle strutture degli organi e rimanendo efficaci durante la crescita o i cambiamenti dei tessuti.
Controllo della posizione del doping nel canale
Il design dei transistor consente di controllare la posizione del doping nel canale e di passare il focus dal potenziale negativo a quello positivo. Questo approccio progettuale semplifica la costruzione del dispositivo e ne facilita la produzione in serie per scopi di monitoraggio neurologico e biopotenziale. Inoltre, rende il sensore particolarmente adatto alle applicazioni pediatriche, superando i limiti dei dispositivi tradizionali a base di silicio.
Rivoluzione dei dispositivi bioelettronici
Questi transistor a porte ioniche potrebbero rivoluzionare i dispositivi bioelettronici, sostituendo componenti ingombranti e non biocompatibili. Grazie all’utilizzo di polimeri organici e a un design unico, questo studio rappresenta un significativo progresso nel campo delle bioelettroniche. Gli impianti morbidi e scalabili non solo promettono una migliore integrazione con i tessuti viventi, ma ampliano anche le possibilità di applicazioni mediche, dalla cura delle condizioni neurologiche alla rivoluzione delle cure pediatriche.
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