前沿科技之可在體內(nèi)溶解的電子植入設(shè)備

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伊利諾伊大學(xué)香檳分校、塔夫茨大學(xué)以及其他機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)明了一種可完全被生物降解的電子元件。這些電子元件能讓醫(yī)生植入醫(yī)學(xué)感應(yīng)器或藥物輸送設(shè)備，當(dāng)完成任務(wù)以后，還會(huì)溶解。研究被發(fā)表在上周的《科學(xué)》雜志上。這塊可短暫存在的電路能夠根據(jù)絲蛋白包裹的持續(xù)度，在不同的時(shí)間后消失。

“你希望這款設(shè)備能起到作用，但是在任務(wù)完成后，你也會(huì)希望它溶解掉，直接消失并被人體吸收。”伊利諾伊大學(xué)香檳分校的物理化學(xué)家約翰•羅杰斯（John Rogers）說，他也是這項(xiàng)研究的通訊作者。論文的作者證實(shí)了可吸收裝備為外科手術(shù)傷口加熱并抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的可能性。他們把產(chǎn)熱電路移植到大鼠體內(nèi)。三周以后，研究人員檢查了移植的區(qū)域，他們發(fā)現(xiàn)植入設(shè)備已經(jīng)幾乎完全消失了，只留下了一下絲蛋白包裹的殘余，這些絲蛋白降解的速度比電路中的硅和鎂要慢。

& l, e$ R  T& {這項(xiàng)研究建立在之前塔夫茨大學(xué)的菲奧倫佐•奧蒙內(nèi)托（Fiorenzo Omenetto）的工作之上。他使用絲線為電子元件提供對(duì)人體友好的機(jī)械支持，同時(shí)還可提供靈活的包裹，持續(xù)時(shí)間根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的不同可以達(dá)到幾天至幾個(gè)月。奧蒙內(nèi)托、羅杰斯以及研究團(tuán)隊(duì)的其他成員把這項(xiàng)技術(shù)和他們發(fā)明的纖細(xì)而靈活的電路結(jié)合在一起，研發(fā)出可完全被生物降解的硅基電子器件。其他的研究小組也在研發(fā)可生物降解的電子元件，有些研究人員找到了穩(wěn)定性比硅設(shè)備差些但溶解速度可能更快的不同材料。

" ~8 z  G+ B. R1 }0 a! r “研究基本的思路是制造不僅具有電子功能，同時(shí)可以隨時(shí)間而降解的植入設(shè)備。”材料科學(xué)家克里斯•貝廷格（Chris Bettinger）說，他在卡耐基梅隆大學(xué)設(shè)計(jì)相似的電子器件。“我認(rèn)為他們的成就在于整合，”他說，“他們把所有材料整合在一起的方法讓人印象深刻。”
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2 L1 f) t6 g. e7 T; Z電路是由鎂電極和薄硅片制成的，底下是蠶絲提取蛋白的支持基底。貝廷格說，薄硅層（也就是納米膜）是整合技術(shù)的重要組成部分，因?yàn)檫@些硅層更加靈活，和其他形式的半導(dǎo)體相比，更容易降解并被身體清除。
# {3 O. f$ t  g" Q+ F這項(xiàng)技術(shù)可以在很多生物醫(yī)學(xué)植入設(shè)備中得到應(yīng)用，比如研究中已經(jīng)用過的外科手術(shù)感染治療，以及藥物運(yùn)輸和疾病診斷。不過該技術(shù)還有可能在人體外也得到應(yīng)用，羅杰斯說。“環(huán)境傳感器以及用戶電子設(shè)備都可能有使用這一技術(shù)，因?yàn)檫@有助于清除很多廢棄電子器件垃圾。”