Инженеры Массачусетского технологического института разработали клейкий, тянущийся гелеобразный материал, внутри которого можно размещать температурные сенсоры, LED и другую электронику, и который также может служить проводником лекарственных препаратов. При наложении гидрогелевой «ткани» на гибкую поверхность — колено или локоть — она растягивается вместе с телом, при этом любые закрепленные на ней электронные устройства продолжают функционировать. Статья с описанием устройства на основе геля принята к публикации в журнале Advanced Materials, но пока не доступна.
Для получения мягкого тянущегося материала сопоставимого по прочности с тканями тела ученые смешали воду с небольшим количеством биополимеров. Конкретный состав биополимеров не раскрывается, но их количество в геле составляет около 10 процентов. Прозрачный гибкий гидрогель крепится к непористым поверхностям — стеклу, керамике, алюминию, титану — при помощи ковалентных связей своей полимерной сетки, при этом поверхностное натяжение составляет 1000 Дж/м2.
В ходе экспериментов ученые имплантировали в гидрогелевую матрицу сенсоры температуры и небольшие контейнеры с лекарством. «Ткань» была наложена на разные области тела, но даже при сильных растяжениях и деформациях (на колене или локте) датчики, закрепленные в гидрогеле, продолжали измерять температуру и выделять лекарства. Электрическая проводка внутри геля также могла растягиваться — за счет своей пружинной формы.
Сейчас команда инженеров собирается использовать гидрогель в качестве основы для создания биосовместимого сенсора глюкозы. Существующие сенсоры глюкозы, будучи имплантированными в тело, вызывают отторжение и нуждаются в частой замене. Для снижения реакции отторжения используются обычные гидрогели, которые, впрочем, обладают рядом негативных характеристик (они ломкие и легко ломаются при движении). По словам Чжао, их материал более гибкий, прочный и надежный. Подобные характеристики позволяют говорить об использовании гидрогеля команды MIT в качестве основы для нейронных зондов.
Александра Стуккей