Новости химической науки > Изгибайся и свети

Международная группа исследователей разработала гибкие листочки с размещенными на них крошечными светоизлучающими диодами, которые могут быть использованы для решения многих биомедицинских задач, или для подкожной имплантации и создания светящихся татуировок.

Системы из светоизлучающих диодов на гибкой подложке из полидиметилсилоксана могут изгибаться, продолжая при этом свечение. (Рисунок из Nature Materials, 2010, DOI: 10.1038/nmat2879)

Джон Роджерс (John Rogers) из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн совместно с коллегами из США, Кореи и Сингапура основывался на прежних результатах его работы в области гибких электрических схем и ультратонких светоизлучающих диодов.

Для создания новой системы светоизлучающих диодов исследователи работали с системой площадью 100 x 100 мкм и толщиной 2.5 мкм, что во много раз тоньше любого в настоящее времени коммерчески доступного устройства подобного типа. С помощью микропечати исследователи наносили электрические схемы на твердую подложку-субстрат из стекла, после чего переносили их на полидиметилсилоксан [poly(dimethylsiloxane) (PDMS)], коммерчески доступный гибкий биологически совместимый полимер.

В последнее время появилось большое количество исследований, посвященных использованию органических светоизлучающих диодов для создания гибких и эластичных светящихся систем, однако Роджерс отмечает, что разработанный в его группе подход более перспективен для биологических и медицинских исследований, чем существующие в настоящее время методики. Органические светоизлучающие диоды весьма чувствительны к воздействию кислороды и влаги, однако исследователям из группы Роджерса удалось инкапсулировать светоизлучающее устройство в тонкий слой эластичного силиконового полимера. Для демонстрации возможностей новой системы исследователи инкорпорировали миниатюрную систему из светоизлучающих диодов в палец обычной лабораторной перчатки, и, опустив палец в мыльную воду, показали, что светоизлучающие диоды продолжают светиться. Новая система светоизлучающих диодов не прекращает свечения и при вживлении под кожу лабораторного животного.

Системы из светоизлучающих диодов были имплантированы под кожу лабораторного животного (слева) и инкорпорированы в палец лабораторной перчатки. (Рисунок из Nature Materials, 2010, DOI: 10.1038/nmat2879)

Исследователи надеются, что новые устройства могут найти применение в различных областях, включая шовный материал или имплантируемые системы, которые смогут помочь в спектроскопическом изучении биологической ткани, использоваться в диагностике или следить за заживлением ран. Новые устройства также могут найти применение в фотодинамической терапии, осуществляя более точное управление лекарственными препаратами, активируемыми с помощью света.

Источник: Nature Materials, 2010, DOI: 10.1038/nmat2879

метки статьи: #биомедицинские микроприборы, #биохимия, #новые материалы, #физическая химия, #химия полимеров