Гидрогелевые покрытия из графена и крахмала для имплантатов головного мозга

03.12.2018

Гидрогели представляют собой полимерные сети, способные удерживать большие количества жидкости, когда они находятся в воде, не меняя своих размеров. С добавлением новых компонентов, гидрогели могут приобретать определенные свойства: например, электропроводность. Их применение разнообразно: от садоводства до медицины.

В данном случае речь идет именно о медицинском применении. Гидрогелем покрывают нейронные интерфейсы - компоненты, ответственные за электрическое соединение в имплантатах головного мозга, которые взаимодействуют с нервной системой, стимулируя нейроны электрическими импульсами. Полимерная сеть позволяет нейронным интрефейсам - обычно жестким - более мягко взаимодействовать с тканями мозга.

Чтобы обеспечить свой гидрогель электропроводностью, ученые из Университета Страны Басков Кроме использовали графен. Этот материал обеспечивает электрические свойства, которые очень подходят для гидрогеля. Есть у него один недостаток: он нелегко стабилизируется в воде. Поэтому ученые использовали экстракты шалфея, чтобы обеспечить графену устойчивость в водной среде. Эти экстракты также делают гидрогель еще более подходящим для использования в медицине, так как они обладают противомикробными и противовоспалительными свойствами.

Кроме того, исследователи выбрали для другого гидрогеля биополимер, который до сих пор не использовался для таких структур: крахмал. Разработка уникальна еще и тем, что для получения гидрогеля ученые применили метод клик-химии. Это стратегия, которая в последние годы привлекает внимание научного сообщества, потому что, в отличие от других способов синтеза, клик-химия не использует катализаторы в реакциях. Химические вещества получаются путем соединения между собой отдельных маленьких элементов.

Метод не требует затраты большого количества энергии для создания веществ и не оставляет побочных продуктов.

<< Назад: Найдена связь между непереносимостью глютена и муковисцидозом 04.12.2018

>> Вперед: Органические фотоэлементы с рекордной производительностью 03.12.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Твердотельные батареи Panasonic 04.10.2025

Твердотельные аккумуляторы считаются следующим шагом в эволюции энергосистем: в отличие от традиционных литиево-ионных, они не содержат жидкого электролита, что существенно снижает риск возгорания и утечки. Именно на это делает ставку Panasonic, намереваясь завершить подготовку первых образцов к марту 2027 года, то есть к концу 2027 финансового года. Как сообщил технический директор подразделения Panasonic Energy Сеичиро Ватанабе, после выпуска опытных моделей клиенты проведут тесты, которые могут занять около двух лет, прежде чем начнется полноценное серийное производство. Хотя основным направлением для компании по-прежнему остаются литиево-ионные аккумуляторы, Panasonic стремится использовать свой опыт в сфере электромобильных технологий, чтобы выйти на новые рынки - прежде всего в области роботов и промышленных систем. На этом направлении японская корпорация намерена соперничать с такими компаниями, как TDK, уже закрепившимися в сегменте твердотельных решений. Интерес к новой ...>>

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Случайная новость из Архива Томат вырабатывает витамин D 24.05.2022 Исследователи Центра Джона Иннеса (Великобритания) совместно с коллегами из Чили, Италии и Кубы выявили томаты, листья которых богаты "предшественником" витамина D3. Ученые отредактировали геном растения так, чтобы вещество накапливалось и в спелых плодах. Новый вид богат витамином, дефицит которого приводит к серьезным проблемам со здоровьем. По данным ученых, около миллиарда людей в мире страдают от недостатка витамина D, и количество это растет. Основная причина, как считают специалисты, в неадекватном питании. Наши организмы умеют синтезировать витамин D из 7-дегидрохолестерина (7-DHC), также известного как провитамин D3. Происходит это под воздействием ультрафиолетового излучения на кожу. Однако главным безопасным источником остается пища. Но рыба и молочные продукты дороги и доступны не всем, а в растениях мало D3. Провитамин D3 (7-DHC) вырабатывают некоторые растения, в частности томаты, но это происходит в процессе синтеза холестерина, преимущественно в листьях и в малых количествах. В спелых плодах он отсутствует. Предыдущие исследования обнаружили, что этот же провитамин используется в фруктах для создания молекул, а фермент Sl7-DR2 помогает преобразовать их в другие молекулы. Используя для генного редактирования систему CRISPR-Cas9, ученые "отключили" фермент в томате и добились, чтобы провитамин накапливался и в созревших помидорах. Измерения показали значительное увеличение количества 7-DHC как в листьях, так и в плодах отредактированных пасленовых. Причем богаты провитамином оказались и мякоть, и кожура помидоров. Исследователи подвергли растения воздействию УФ-лучей в течение часа и убедились, что провитамин превратился в витамин D3. Содержание дефицитного элемента в одном помидоре было равно его количеству в двух яйцах или 30 граммах тунца. Генные модификации не повлияли на рост, развитие и урожайность томатов. Продукт остался полезным и безопасным для употребления в пищу и достаточно стрессоустойчивым для выращивания.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025