Les implants médicaux progressent grâce à l'utilisation de polymères

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Les appareils électroniques non organiques implantés sont généralement rejetés par le corps humain comme envahisseurs étrangers, mais de nouvelles découvertes en science chimique promettent de tromper le corps pour qu'il les accepte. Bienvenue au «Borg». ⁃ Éditeur TN

L'American Chemical Society (ACS) est plus proche de l'utilisation de l'électronique dans le corps, pour diagnostiquer les tumeurs et suivre les maladies.

Bien que les vrais «cyborgs» (en partie humains, en partie êtres robotiques) soient de la science-fiction, les chercheurs prennent des mesures pour intégrer l'électronique au corps. De tels dispositifs pourraient surveiller le développement de la tumeur ou remplacer les tissus endommagés. Mais connecter l'électronique directement aux tissus humains du corps est un énorme défi. Maintenant, une équipe rapporte de nouveaux revêtements pour les composants qui pourraient les aider davantage s'intègre facilement dans cet environnement.

L'électronique dans le corps humain?

Les chercheurs présenteront leurs résultats aujourd'hui à l'American Chemical Society Fall 2020 Virtual Meeting & Expo. L'ACS tient la réunion jusqu'à jeudi. Il comporte plus de 6,000 XNUMX présentations sur un large éventail de sujets scientifiques.

David Martin, PhD et responsable de l'étude, a commenté:

«Nous avons eu l'idée de ce projet parce que nous essayions d'interfacer des microélectrodes rigides et inorganiques avec le cerveau, mais les cerveaux sont faits de matériaux organiques, salés et vivants.

«Cela ne fonctionnait pas bien, alors nous avons pensé qu'il devait y avoir un meilleur moyen.»

Les matériaux microélectroniques traditionnels, tels que le silicium, l'or, l'acier inoxydable et l'iridium, provoquent des cicatrices lors de leur implantation. Pour les applications dans les tissus musculaires ou cérébraux, les signaux électriques doivent circuler pour qu'ils fonctionnent correctement, mais les cicatrices interrompent cette activité. Les chercheurs ont estimé qu'un revêtement pouvait aider.

«Nous avons commencé à examiner les matériaux électroniques organiques comme les polymères conjugués qui étaient utilisés dans des dispositifs non biologiques», explique Martin, qui est à l'Université du Delaware. «Nous avons trouvé un exemple chimiquement stable qui a été vendu dans le commerce comme revêtement antistatique pour écrans électroniques.» Après des tests, les chercheurs ont découvert que le polymère avait les propriétés nécessaires pour interfacer le matériel et les tissus humains.

«Ces polymères conjugués sont électriquement actif, mais ils sont également ioniquement actifs », dit Martin. «Les contre-ions leur donnent la charge dont ils ont besoin, alors lorsqu'ils sont en fonctionnement, les électrons et les ions se déplacent.»

Améliorer les implants médicaux avec un polymère?

Le polymère, connu sous le nom de poly (3,4-éthylènedioxythiophène) ou PEDOT, a considérablement amélioré les performances des implants médicaux en abaissant leur impédance de deux à trois ordres de grandeur, augmentant ainsi la qualité du signal et la durée de vie de la batterie chez les patients.

Martin a depuis déterminé comment spécialiser le polymère, en mettant différents groupes fonctionnels sur PEDOT. L'ajout d'un substituant acide carboxylique, aldéhyde ou maléimide au monomère éthylènedioxythiophène (EDOT) donne aux chercheurs la polyvalence nécessaire pour créer des polymères avec une variété de fonctions.

«Le maléimide est particulièrement puissant parce que nous pouvons effectuer des substitutions chimiques par clic pour fabriquer des polymères et des biopolymères fonctionnalisés», explique Martin. Le mélange de monomère non substitué avec la version à substitution maléimide donne un matériau avec de nombreux emplacements où l'équipe peut attacher des peptides, des anticorps ou de l'ADN.

«Nommez votre biomolécule préférée, et vous pouvez en principe faire un film PEDOT qui a le groupe biofonctionnel qui vous intéresse», dit-il.

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À propos de l'éditeur

Patrick Wood
Patrick Wood est un expert de premier plan et critique sur le développement durable, l'économie verte, l'Agenda 21, l'Agenda 2030 et la technocratie historique. Il est l'auteur de Technocracy Rising: The Trojan Horse of Global Transformation (2015) et co-auteur de Trilaterals Over Washington, Volumes I and II (1978-1980) avec le regretté Antony C. Sutton.
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