Ett forskargrupp vid Center for Nanoparticle Research, inom Institute for Basic Science (IBS), har utvecklat en bärbar och implanterbar enhet som mäter elektrofysiologiska signaler och tillämpar elektriska och termiska stimulationer. Den ger information om muskelfunktioner och hjärtfel, och därmed kunna implementeras för smärtlindring, rehabilitering, och protesmotorisk kontroll. Som det första mjuka implantatet som kan registrera hjärtaktivitet i flera punkter i ett svinhjärta, denna prototyp, beskrivs i Naturnanoteknik , kan bidra till forskning och produktion av framtida bioelektronik.

IBS -forskare har använt denna nya enhet på mänsklig hud för att spela in data från elektrokardiogram (EKG) och elektromyogram (EMG). Tack vare dess mjukhet, elasticitet och töjbarhet, den kan följa konturerna av flexibla leder, som handleden. Buren på en underarm, den övervakade samtidigt EMG -signaler och levererade elektrisk och termisk stimulering som kan användas i terapeutiska tillämpningar.

Forskargruppen har också tagit fram ett stort skräddarsytt nät som passar den nedre delen av ett svinhjärta. Lindade runt hjärtat, implantatet kan läsa signaler från hela organet för att identifiera möjliga skador och hjälpa till att återhämta sig. Till exempel, den kunde registrera förändringen av EKG -signalen orsakad av en akut hjärtinfarkt. Nätet är stabilt under repetitiva hjärtrörelser och stör inte hjärtats pumpande aktivitet.

"Även om olika mjuka hjärtanordningar har rapporterats för råtthjärtat, denna studie om grisar kan approximera människans fysiologi mer exakt, "säger CHOI Suji, första medförfattare till studien. "Vi strävar efter att studera hjärtsjukdomar, och stimulera hjärtat mer effektivt genom att synkronisera hjärtpumpaktivitet. "

Denna töjbara och ledande lapp består av guldbelagda silver nanotrådar blandade med en typ av gummi som kallas polystyren-butadien-styren (SBS). Konventionella silvertrådbaserade ledande gummi har begränsade biomedicinska tillämpningar eftersom silver är giftigt. I den här studien, guldhöljet förhindrar att silver läcker ut och korrosion orsakas av luft och biologiska vätskor som svett.

"Vi utnyttjade silverets höga konduktivitet, SBS töjbarhet, och guldets höga biokompatibilitet, "förklarar HYEON Taeghwan, chef för Center for Nanoparticle Research och motsvarande medförfattare. "Att hitta rätt andel av varje material var nyckeln till framgång."

Framtida forskningsplaner inkluderar maximering av konduktivitet och töjbarhet ytterligare genom att designa nya, icke -toxiska material, och studerar den terapeutiska effekten av nätet vid hjärtsjukdomar.