Nova malha bioeletrônica macia testada em pulso humano e coração pulsante de porco
p Novo dispositivo vestível capaz de registrar a atividade elétrica do coração e músculos, além de fornecer estímulos elétricos e térmicos terapêuticos. É adequado para juntas flexíveis, como o pulso, e permite uma transferência confiável de calor, mesmo quando o pulso está flexionado ou estendido. Crédito:Institute for Basic Science (IBS)
p Uma equipe de pesquisa do Center for Nanoparticle Research, dentro do Institute for Basic Science (IBS), desenvolveu um dispositivo vestível e implantável que mede sinais eletrofisiológicos e aplica estímulos elétricos e térmicos. Ele fornece informações sobre disfunções musculares e cardíacas, e, portanto, pode ser implementado para o alívio da dor, reabilitação, e controle motor protético. Como o primeiro implante macio capaz de registrar a atividade cardíaca em vários pontos de um coração de porco, este protótipo, descrito em
Nature Nanotechnology , poderia contribuir para a pesquisa e produção de bioeletrônica do futuro. p Os pesquisadores do IBS usaram este novo dispositivo na pele humana para registrar dados de eletrocardiograma (ECG) e eletromiograma (EMG). Graças à sua suavidade, elasticidade e extensibilidade, pode seguir os contornos das juntas flexíveis, como o pulso. Usado no antebraço, ele monitorava simultaneamente os sinais EMG e fornecia estimulação elétrica e térmica que poderia ser empregada em aplicações terapêuticas.
p A equipe de pesquisa também produziu uma grande tela personalizada que se ajusta à parte inferior de um coração de porco. Envolvido em torno do coração, o implante pode ler sinais de todo o órgão para identificar possíveis lesões e ajudar na recuperação. Por exemplo, foi capaz de registrar a alteração do sinal de ECG causada por um ataque cardíaco agudo. A malha é estável durante os movimentos cardíacos repetitivos e não interfere na atividade de bombeamento do coração.
p "Embora vários dispositivos cardíacos leves tenham sido relatados para o coração de rato, este estudo em porcos pode aproximar a fisiologia humana com mais precisão, "diz CHOI Suji, primeiro co-autor do estudo. “Nosso objetivo é estudar doenças cardíacas, e estimular o coração de forma mais eficaz, sincronizando a atividade de bombeamento cardíaco. "
Recursos de elasticidade dos nanofios de prata revestidos de ouro. Os pesquisadores do IBS encontraram a composição ideal de:nanofios de prata revestidos de ouro, uma borracha chamada poliestireno-butadieno-estireno (SBS) e hexilamina, que maximiza a biocompatibilidade, enquanto mantém alta condutividade de aproximadamente 41, 850 S / cm e extensibilidade máxima de 840 por cento. Crédito: Nature Nanotechnology p Este patch elástico e condutor consiste em nanofios de prata revestidos de ouro misturados com um tipo de borracha chamada poliestireno-butadieno-estireno (SBS). As borrachas condutoras convencionais baseadas em fio de prata têm aplicações biomédicas limitadas porque a prata é tóxica. Neste estudo, a bainha de ouro evita a lixiviação e corrosão da prata causadas pelo ar e fluidos biológicos, como o suor.
p "Aproveitamos a alta condutividade da prata, Esticabilidade do SBS, e a alta biocompatibilidade do ouro, "explica HYEON Taeghwan, diretor do Center for Nanoparticle Research e correspondente co-autor. "Encontrar a proporção certa de cada material foi a chave para o sucesso."
p A malha implantada em torno do coração de um porco foi capaz de registrar a atividade cardíaca em vários pontos. O eletrocardiograma (ECG) produzido pelo aparelho detectou uma anormalidade (supradesnivelamento de ST) causada por um ataque cardíaco agudo (isquemia). Crédito:Institute for Basic Science (IBS)
p Os planos de pesquisas futuras incluem maximizar a condutividade e a elasticidade ainda mais com a concepção de novos, materiais não tóxicos, e estudar o efeito terapêutico da malha em doenças cardíacas.