Implantes médicos avançam com o uso de polímeros

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Dispositivos eletrônicos não orgânicos implantados são normalmente rejeitados pelo corpo humano como um invasor estrangeiro, mas novas descobertas na ciência química prometem enganar o corpo para aceitá-los. Bem-vindo ao 'Borg'. ⁃ Editor TN

A American Chemical Society (ACS) está mais perto de usar a eletrônica no corpo para diagnosticar tumores e rastrear doenças.

Embora os verdadeiros “ciborgues” (parte humanos, parte seres robóticos) sejam ficção científica, os pesquisadores estão dando passos para integrar a eletrônica ao corpo. Esses dispositivos podem monitorar o desenvolvimento do tumor ou substituir tecidos danificados. Mas conectar a eletrônica diretamente aos tecidos humanos do corpo é um grande desafio. Agora, uma equipe está relatando novos revestimentos para componentes que podem ajudá-los mais se encaixam facilmente neste ambiente.

Eletrônica no corpo humano?

Os pesquisadores apresentarão seus resultados hoje no Encontro e Expo Virtual Outono 2020 da American Chemical Society. A ACS está realizando a reunião até quinta-feira. Possui mais de 6,000 apresentações em uma ampla gama de tópicos científicos.

David Martin, PhD e líder do estudo, comentou:

“Tivemos a ideia deste projeto porque estávamos tentando fazer a interface de microeletrodos rígidos e inorgânicos com o cérebro, mas os cérebros são feitos de materiais orgânicos, salgados e vivos.

“Não estava funcionando bem, então pensamos que deveria haver uma maneira melhor.”

Os materiais microeletrônicos tradicionais, como silício, ouro, aço inoxidável e irídio, causam cicatrizes quando implantados. Para aplicações em músculos ou tecido cerebral, os sinais elétricos precisam fluir para que funcionem corretamente, mas as cicatrizes interrompem essa atividade. Os pesquisadores concluíram que um revestimento pode ajudar.

“Começamos a olhar para materiais eletrônicos orgânicos, como polímeros conjugados que estavam sendo usados ​​em dispositivos não biológicos”, diz Martin, que está na Universidade de Delaware. “Encontramos um exemplo quimicamente estável que foi vendido comercialmente como um revestimento antiestático para telas eletrônicas.” Após o teste, os pesquisadores descobriram que o polímero tinha as propriedades necessárias para fazer a interface do hardware com o tecido humano.

“Esses polímeros conjugados são eletricamente ativo, mas também são ionicamente ativos ”, diz Martin. “Os contra-íons fornecem a carga de que precisam, então, quando estão em operação, tanto os elétrons quanto os íons se movem.”

Melhorar implantes médicos com polímero?

O polímero, conhecido como poli (3,4-etilenodioxitiofeno) ou PEDOT, melhorou drasticamente o desempenho dos implantes médicos, reduzindo sua impedância de duas a três ordens de magnitude, aumentando assim a qualidade do sinal e a vida útil da bateria nos pacientes.

Martin, desde então, determinou como especializar o polímero, colocando diferentes grupos funcionais no PEDOT. Adicionar um substituinte de ácido carboxílico, aldeído ou maleimida ao monômero de etilenodioxitiofeno (EDOT) dá aos pesquisadores a versatilidade para criar polímeros com uma variedade de funções.

“A maleimida é particularmente poderosa porque podemos fazer substituições de química de clique para fazer polímeros e biopolímeros funcionalizados”, diz Martin. A mistura de monômero não substituído com a versão substituída por maleimida resulta em um material com muitos locais onde a equipe pode anexar peptídeos, anticorpos ou DNA.

“Dê um nome à sua biomolécula favorita e você poderá, a princípio, fazer um filme PEDOT que tenha qualquer grupo biofuncional em que possa estar interessado”, diz ele.

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Sobre o autor

Patrick Wood
Patrick Wood é um especialista líder e crítico em Desenvolvimento Sustentável, Economia Verde, Agenda 21, Agenda 2030 e Tecnocracia histórica. Ele é o autor de Technocracy Rising: The Trojan Horse of Global Transformation (2015) e co-autor de Trilaterals Over Washington, Volumes I e II (1978-1980) com o falecido Antony C. Sutton.
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