新型可植入电子装置可能改变医学
目前，德克萨斯大学达拉斯分校和东京大学的研究人员，研制出一种电子装置，当其植入体内后会变软，并能抓住3D物体，如大型组织、神经和血管。这些生物自适应、有弹性的晶体管有一天可能会帮助医生了解更多体内发生的事情，并促进身体的治疗。
相关研究结果最近发表在国际材料领域顶尖刊物《Advanced Materials》。本文第一作者、材料科学和工程学研究生Jonathan Reeder表示，该研究首次展示了一种晶体管，在它们被植入体内后，能够改变形状并保持它们的电子特性。
他说：“很长一段时间以来，科学家和医生们都在尝试将电子装置植入体内，但是有一个问题是，常用电子装置的硬度与生物组织不相容。你需要这个设备在室温下是坚硬的，这样外科医生才可以将其植入体内，但是它们也要足够柔软和灵活，才能环绕在3D物体的周围，使身体可以表现得像完全没有这个装置一样。通过将电子装置放在造型多变和软化的聚合物上，我们可以做到这一点。”
由本文共同作者、材料工程与机械工程学助理教授Walter Voit博士开发的形状记忆高分子材料(Shape memory polymers)，是该项技术的关键。这种聚合物能响应人体的环境，当其被植入体内后，变得不那么坚硬。除了聚合物之外，电子装置是用包含弹性电子箔的薄层构建而成，包括Reeder在内的研究小组在去年《Nature》发表的论文中首次描述了这种装置。
Erik Jonsson 工程和计算机科学学院先进聚合物研究实验室的Voit和Reeder研究小组，利用一种有机半导体组装这种装置，但是他们使用的是通常用于制备硅电子装置的技术，这可以降低装置的成本。
Voit也是德克萨斯生物医学设备中心成员，他说：“我们使用我们领域中的一种新技术，来压固和硬化晶体管顶部的形状记忆高分子材料。在我们的设备设计过程中，我们越来越接近于精确生物学结构的尺寸和硬度，但是要与大自然的惊人复杂性、功能和组织相匹配，还需要很长的路要走。”
这种坚硬的设备受热时会变软。在身体外面，该设备已经准备好获取它将在体内的位置。
在测试过程中，研究人员利用高温将装置部署到一个2.25毫米小的圆柱状物周围，并将其植入大鼠体内。他们发现，植入后，该装置已经随活体组织变形，同时还保持其优良的电子特性。
Reeder称：“今天，有弹性的电子装置都是堆积在塑料上，总是保持相同的形状和硬度。我们的研究从不同的角度显示，我们可以设计一种装置，以一种更生物兼容的方式来改变形状。”
Reeder称，该研究下一步将缩小该装置，以便可以环绕在更小的物体周围，并添加更多的感官组件。
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