Bioaktivni večplastni piezoelektrični material
Ozadje
Biorazgradljivi piezoelektrični polimeri predstavljajo obetavno rešitev za vsadke, biosenzorje in uporabo v tkivnem inženirstvu, vendar je njihov strižni piezoelektrični odziv trenutno še omejen. Ker so mehka tkiva in medicinski vsadki v telesu stalno izpostavljeni mehanskim deformacijam, je izboljšanje strižne piezoelektričnosti ključno za učinkovitejše zaznavanje, stimulacijo in podporo regeneraciji tkiv. Pri obstoječih večplastnih rešitvah težavo pogosto predstavljajo inertne lepilne ali elektrodne vmesne plasti, ki zmanjšujejo neposredno elektromehansko povezavo med aktivnimi sloji in omejujejo uporabo v biomedicinskem okolju.
Opis izuma
Razvili smo biorazgradljivo večplastno piezoelektrično strukturo, sestavljeno iz organskih piezoelektričnih plasti, ki so plazemsko obdelane in med seboj neposredno spojene brez uporabe lepilnih vmesnih slojev. Po spajanju se struktura aktivira z ultrazvokom, kar omogoči usklajeno deformacijo posameznih plasti in okrepi strižni piezoelektrični učinek zaradi izboljšane elektromehanske sklopitve.
Tehnologija je primerna tako za vsadljive kot tudi za nevsadljive medicinske rešitve, med drugim za kirurške mrežice, biosenzorje, obliže in elektrostimulatorje.
Glavne prednosti
- Izboljšan funkcionalni odziv: Večplastna zasnova poveča strižno deformacijo in izboljša piezoelektrične lastnosti v primerjavi z enoplastnimi organskimi piezoelektričnimi materiali.
- Brez inertnih vmesnih slojev: Neposredno plazemsko spajanje ohranja učinkovito elektromehansko interakcijo med plastmi in preprečuje izgube sklapljanja, ki nastajajo zaradi neaktivnih vmesnih površin.
- Široka uporabnost v biomedicini: Material je biorazgradljiv, mehak in prilagodljiv, zato je primeren za uporabo v mrežicah, obližih, šivih, prevlekah ter bioelektronskih vmesnikih za regenerativne in stimulacijske namene.
