„Leitfähige Hydrogele haben in jüngster Zeit aufgrund ihrer Flexibilität, Kompatibilität und hervorragenden Wechselwirkungsfähigkeit als Bioelektrodenmaterialien große Aufmerksamkeit erregt“, so das Institut. „Das Fehlen der Injizierbarkeit und Abbaubarkeit herkömmlicher leitfähiger Hydrogele schränkt jedoch deren Benutzerfreundlichkeit und Leistung in biologischen Systemen ein.“
Das Team wählte Graphenoxid aufgrund seiner großen Oberfläche, Leitfähigkeit und mechanischen Eigenschaften als Ausgangsmaterial.
Zwei verschiedene Polyethylenglykole (PEG-2Mal und PEG-2Ac) wurden damit kombiniert, um injizierbare Hydrogele herzustellen, was zu zwei Arten von Elektroden führte: langlebig („SICH“) bzw. abbaubar („DICH“).
„Die Forscher fanden heraus, dass die neuartigen injizierbaren leitfähigen Hydrogele verschiedene bestehende übertrafen, indem sie sich gut an Gewebe binden und hohe Signale aufzeichnen“, sagte Gwangju. „Außerhalb eines lebenden Organismus wurde SICH einen Monat lang nicht abgebaut, während DICH ab dem dritten Tag einen allmählichen Abbau zeigte.“
Auf die Haut von Mäusen implantiert, verschwand DICH nach drei Tagen, während SICH seine Form bis zu sieben Tage lang beibehielt.
Beide seien hautverträglich, hieß es weiter, und beide „übertrafen die Leistung herkömmlicher Metallelektroden“, wenn sie für die Elektromyographie in Muskeln und Haut von Ratten verwendet würden. SICH funktionierte bis zu drei Wochen und die DICH-Signale gingen nach fünf Tagen vollständig verloren.
Die Studie wird in der Fachzeitschrift Small unter dem Titel „Injizierbare leitfähige Hydrogele mit abstimmbarer Abbaubarkeit als neuartige implantierbare Bioelektroden“ veröffentlicht – für den vollständigen Zugang ist eine Zahlung erforderlich.
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