A eletrônica implantada flexível está um passo mais perto das aplicações clínicas, graças a uma recente tecnologia inovadora desenvolvida por uma equipe de pesquisa da Griffith University e da UNSW Sydney.
O trabalho foi iniciado pelo Dr. Tuan-Khoa Nguyen, Professor Nam-Trung Nguyen e Dr. Hoang-Phuong Phan (atualmente professor sênior da University of New South Wales) do Queensland Micro and Nanotechnology Center (QMNC) da Griffith University usando em -House tecnologia de carboneto de silício como uma nova plataforma para interfaces de biotecidos eletrônicos de longo prazo.

O projeto foi hospedado pelo QMNC, que abriga uma parte do nó de Queensland do Australian National Nanofabrication Facility (ANFF-Q).

A ANFF-Q é uma empresa estabelecida sob a Estratégia Nacional de Infraestrutura de Pesquisa Colaborativa para fornecer instalações de nano e microfabricação para pesquisadores da Austrália.

O QMNC oferece recursos exclusivos para o desenvolvimento e caracterização de material de banda larga, uma classe de semicondutores que possuem propriedades eletrônicas situadas entre materiais não condutores, como vidro, e materiais semicondutores, como silício usado em chips de computador.

Essas propriedades permitem que dispositivos feitos com esses materiais operem em condições extremas, como alta tensão, alta temperatura e ambientes corrosivos.

O QMNC e o ANFF-Q forneceram a este projeto materiais de carboneto de silício, capacidade de fabricação escalável e instalações avançadas de caracterização para dispositivos micro/nanobioeletrônicos robustos.

"Dispositivos implantáveis ​​e flexíveis têm um enorme potencial para tratar doenças crônicas, como a doença de Parkinson e lesões na medula espinhal", disse o Dr. Tuan-Khoa Nguyen.

"Esses dispositivos permitem o diagnóstico direto de distúrbios em órgãos internos e fornecem terapias e tratamentos adequados.

“Por exemplo, esses dispositivos podem oferecer estímulos elétricos aos nervos direcionados para regular impulsos anormais e restaurar as funções do corpo”.

Devido à necessidade de contato direto com biofluidos, manter sua operação a longo prazo quando implantado é um desafio assustador.

A equipe de pesquisa desenvolveu um sistema de material robusto e funcional que poderia romper esse gargalo.

“O sistema consiste em nanomembranas de carbeto de silício como superfície de contato e dióxido de silício como encapsulamento protetor, mostrando estabilidade incomparável e mantendo sua funcionalidade em biofluidos”, disse o professor Nam-Trung Nguyen.

"Pela primeira vez, nossa equipe desenvolveu com sucesso um sistema eletrônico implantável robusto com uma duração prevista de algumas décadas."

Os pesquisadores demonstraram várias modalidades de sensores de impedância e temperatura e estimuladores neurais, juntamente com estimulação eficaz de nervos periféricos em modelos animais.

O autor correspondente, Dr. Phan, disse que dispositivos implantados, como marcadores de ritmo cardíaco e estimuladores cerebrais profundos, têm capacidades poderosas para o tratamento oportuno de várias doenças crônicas.

"Os implantes tradicionais são volumosos e têm uma rigidez mecânica diferente dos tecidos humanos, o que representa riscos potenciais para os pacientes. O desenvolvimento de dispositivos eletrônicos mecanicamente macios, mas quimicamente fortes, é a solução chave para esse problema de longa data", disse o Dr. Phan.

O conceito da eletrônica flexível de carboneto de silício oferece caminhos promissores para neurociência e terapias de estimulação neural, que podem oferecer tratamentos que salvam vidas para doenças neurológicas crônicas e estimular a recuperação do paciente.

"Para tornar esta plataforma uma realidade, temos a sorte de ter uma forte equipe de pesquisa multidisciplinar da Griffith University, UNSW, University of Queensland, Japan Science and Technology Agency (JST) - ERATO, cada um trazendo sua experiência em ciência de materiais, mecânica/ engenharia elétrica e engenharia biomédica", disse o Dr. Phan.

A pesquisa foi publicada recentemente em Proceedings of the National Academy of Sciences . + Explorar mais

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