谈起电子皮肤,大多数人对其认知尚停留在文学影视作品当中。但事实上,近年来随着科技水平的不断发展,各种新型
电子皮肤不断涌现,为推动医用生物材料的进步做出了突出贡献。特别是随着该项研究成果的问世,更增加了电子皮肤在医疗领域的应用深度。
再生医学网获悉,近日,来自北京师范大学刘楠教授领导的团队设计了一种完全可生物降解且生物相容性的离子电子皮肤。相关研究成果发表在《Advanced Functional Materials》上。
离子电子皮肤问世
经了解,该离子电子皮肤材料由羧基化壳聚糖(CCS)和磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯(SBMA)在甘油和水中聚合,并通过氢键和静电相互作用进行交联,形成了一种名为SBMAX-CCSY-Glyz的材料。
研究人员通过对材料的大分子工程,离子电子皮肤具有高离子导电性能、良好的与皮肤适应性,并且能够完全降解,可进行瞬态的电生理测量。
在可生物降解的验证试验中,研究人员通过电荷吸引力交联的SBMA二聚体或寡聚体可以在盐水溶液中轻易分离,因此具有可生物降解性。
研究人员通过小鼠实验发现,贴上SBMA40-CCS1-Gly2膜24小时后,受伤较轻的小鼠完全恢复,受伤较重的小鼠形成痂并无感染。在真皮中可以看到大量的粒细胞浸润,证明SBMA40-CCS1-Gly具有优良的体内生物相容性。
生物材料迎来扩容
准确获取电生理信号对于可穿戴医疗设备至关重要,为身体和心理健康提供有效的信息。皮肤电极是这种测量中的主要消耗品,目前商业电极中Ag/AgCl凝胶电极占主导地位。
作为一种生物相容性和可生物降解的离子电子皮肤材料,SBMA40-CCS1-Gly2可能可以取代Ag/AgCl凝胶电极进行瞬态电生理测量,以减少电子废弃物的产生。
SBMA40-CCS1-Gly2在不同湿度水平下能够保持良好的稳定性,即使将SBMA40-CCS1-Gly2放置在空气中三个月后,它仍然能够准确检测稳定的心电图信号。
值得注意的是,离子电子皮肤在3天后将完全降解和吸收,伴随着神经电信号的消失。电生理和刺激的瞬态测量表明,SBMA40-CCS1-Gly2可以作为可生物降解的神经电极,无需进行二次手术。
与之前的电子皮肤相比,该款电子皮肤不仅可以完全实现生物降解,还具有较强的生物相容性,可以说是一款十分理想的皮肤替代品。对此,
再生医学网表示,随着人工皮肤相关研发工作的稳步开展,相信在不久的将来,人工皮肤定能够发挥出其应有的作用。