新しいソフトトランジスタは、人間の組織で動作します

韓国先進科学技術研究所の研究者チームは、物理的な緊張の下で体液と接触して動作する人間の埋め込み型デバイスを使用して、ソフトエラストマーと半導体ナノファイバーを使用して伸縮性のある有機トランジスタを開発します。

このデバイスは、医療グレードのゴムであるブロモイソブチルイソプレンゴム（BIIR）を組み合わせて、半導体ポリマーを組み合わせて、ヒト組織の特性に合わせて複合材料を形成します。材料は加硫を受け、弾力性を維持しながら構造を強化します。トランジスタは、50％のひずみと繰り返し機械サイクル未満の安定した電気性能を維持します。


生物学的環境での腐食から保護するために、チームは銀と金で作られた二重層電極を統合します。この構成は、人工汗に浸した後、低抵抗を保持し、ストレッチング下での安定した性能をサポートします。トランジスタは、インバーターやロジックゲートなどのロジック回路に組み込まれていると、確実に動作します。

ヒト皮膚線維芽細胞と免疫細胞を使用したin vitroテストでは、細胞の成長や移動に悪影響は示されません。炎症に関連する遺伝子発現は、コントロールと比較して変更されていません。マウスの生体内研究では、デバイスが有意な免疫応答や厚い繊維状カプセル形成を引き起こさないことが明らかになりました。複合材料は、一般的に使用されるインプラント材料であるポリジメチルシロキサン（PDMS）よりも少ない組織反応を生成します。

回路はマウスに皮下に移植され、数日間にわたって機能を維持します。電気測定では、ひずみおよび生理学的条件下での一貫した挙動を確認します。組織学的分析では、組織損傷または免疫細胞浸潤の大きな兆候は示されていません。