Миниатюрные светодиоды и фотоэлементы, закрепленные на биосовместимой подлолжке, становятся крохотным имплантатом. Вживив его в тело человека, можно вести постоянный мониторинг его здоровья и состояния, активировать светочувствительные лекарства и так далее.
Массив светодиодов размерами 8х8 мкм на гибкой биосовместимой подложке ПДМС
Схема получения имплантата
Крохотную, но такую полезную систему разработала большая группа ученых из США, Китая, Кореи и Сингапура, работавшая под руководством Джона Роджерса (John Rogers).
Получившийся электронный микрочип отлично себя чувствует в условиях живого организма – и сам организм нисколько не страдает от его присутствия. Размеры его действительно микроскопические, меньше любого существующего аналога – со сторонами в 100х100 мкм и толщиной 2,5 мкм.
Для этого авторы сперва наносили печатную электронную схему на твердую поверхность стеклянной подложки, а затем отделяли от нее и переносили на дешевый и гибкий биосовместимый полимер – полидиметилсилоксан (ПДМС), заключая между двумя его изолирующими слоями. ПДМС достаточно гибкий и позволяет микросхеме работать при сильном изгибании и даже растяжении на величину до 75%.
По словам Роджерса, секрет успеха их разработки – в традиционности. Конкурирующие авторы сосредотачиваются более на более современных органических светодиодах(OLED), тогда как его группа использовала неорганические (LED), не столь эффективные, зато благодаря изоляции из ПДМС нечувствительны к присутствию воды и кислорода. Благодаря ей же они оказываются гибкими.
Ученые успешно апробировали свой имплантат, «вживив» его в кончик пальца обычной резиновой перчатки – он продолжал отлично работать даже погруженным в мыльную воду. Кроме того, система тестируется на животных. Если все пройдет нормально, и имплантат будет одобрен для медицинского использования, он откроет новые возможности в диагностике, мониторинге течения заболеваний – или, скажем, загораясь, активировать светочувствительные лекарственные соединения.