'Cyborg'技术可以使人类和AI合并
虽然真正的“机器人” - 部分人物,部分机器人生物 - 是科幻小说,研究人员正在采取措施与身体集成电子产品。这种装置可以监测肿瘤发育或代表受损组织。但是将电子器件直接连接到身体的人体组织是一个巨大的挑战。现在,一支球队正在报告新的涂料,可以帮助他们更容易地适应这种环境。
“我们得到了这个项目的想法,因为我们试图用大脑界面僵化,无机微电极,但是大脑由有机,咸,现场材料制成,”博士道,博士说,博士学位讲道。“这不好运作,所以我们认为必须有更好的方式。”
传统的微电子材料,如硅,金,不锈钢和铱,导致植入时疤痕。对于肌肉或脑组织中的应用,电信号需要流动它们正常运行,但疤痕中断该活动。研究人员推出了涂层可以提供帮助。“我们开始看着在非生物装置中使用的共轭聚合物等有机电子材料,”在特拉华大学的马丁说。“我们发现一种化学稳定的例子,作为电子显示器的抗静电涂层以商业出售。”测试后,研究人员发现,聚合物具有接口硬件和人体组织所需的性质。
“这些缀合的聚合物是电活性的,但它们也是离子活性的,”马丁说。“计数器给出它们所需的充电,所以当它们在运行时,电子和离子都在移动。”通过将阻抗降低两到三个数量级,称为聚(3,4-亚乙二醇噻吩)或铅滴的聚合物显着提高了医疗植入物的性能,从而提高了患者的信号质量和电池寿命。
Martin已经确定了如何专业化聚合物,将不同的官能团放在PEDOT上。将羧酸,醛或马来酰亚胺取代基加入乙二氧基乙烯(Edot)单体中,使研究人员为具有多种功能的聚合物产生多功能性。“马来酰亚胺是特别强大的,因为我们可以点击化学取代以使功能化聚合物和生物聚合物,”马丁说。将未取代的单体与马来酰亚胺取代版本混合产生具有许多位置的材料,其中团队可以附着肽,抗体或DNA。“命名你最喜欢的生物分子,你可以原则上制作一个有兴趣的任何生物功能群体的佩特胶片,”他说。
最近,Martin的组用血管内皮生长因子(VEGF)的抗体创造了一种佩特托膜。VEGF刺激损伤后的血管生长,肿瘤劫持该蛋白质以增加血液供应。该团队开发的聚合物可以作为传感器,以检测VEGF的过表达和因此疾病早期阶段的传感器,以及其他潜在的应用。
其他官能化聚合物对它们具有神经递质,这些薄膜可以帮助意识或治疗脑或神经系统疾病。到目前为止,该团队已经制备了多巴胺的聚合物,它在令人上瘾的行为中起作用,以及食品中的代码单体的多巴胺官能化变体。马丁表示,这些生物合成的混合动力车材料可能有一天可用于将人工智能与人脑合并。
最终,马丁说,他的梦想是能够定制这些材料如何沉积在表面上,然后将它们放入生物体中的组织中。“在生物体内部以受控方式进行聚合的能力将是迷人的。”
来源:美国化学学会