В ходе ежегодного собрания Американского химического общества, команда из Университета Делавэра представила многообещающий новый полимер на основе полистиролсульфоната (PEDOT), который эффективно взаимодействует с электронными компонентами, предотвращает образование рубцов и, как сообщает The Next Web, может быть использован в медицинских имплантатах, в том числе для соединения мозга человека с компьютером.

По словам ученых, открытие решает главную проблему подключения электроники к человеческому телу. Если традиционные материалы для микроэлектроники, такие как кремний и золото, вызывают образование рубцов во время имплантации, что приводит к нарушению потока электрических сигналов и последующим сбоям системы, то новый полимер способен стабильно работать в течение длительного срока эксплуатации.

«Когда у нас возникла идея этого проекта, мы попытались связать жесткие неорганические микроэлектроды с мозгом. Однако мозг состоит из органических, соленых и живых материалов. Это решение не сработало, поэтому мы решили, что должен быть и лучший способ», — рассказал о зарождении проекта руководитель исследования Дэвид Мартин.

Химики перебрали множество материалов в последующей серии испытаний и перешли на органические электронные компоненты, используемые в небиологических устройствах. Лучшим решением оказался химически стабильный образец, который продавался в обычном магазине электроники как антистатическое покрытие для электронных дисплеев. Тестирование подтвердило, что полимер обладает свойствами, необходимыми для взаимодействия аппаратного обеспечения и тканей человека.

Открытие привело к новой серии экспериментов с функциональными группами органических соединений. Ученым удалось интегрировать карбоновую кислоту, альдегид и малеимид к мономеру этилендиокситиофена (EDOT) и получить универсальные свойства для создания полимеров с множеством функций. Последний, малеимид, оказался наиболее эффективным, поскольку может быть использован для объединения электронных материалов с пептидами, антителами или ДНК.

«Назовите свою любимую биомолекулу, и мы, в принципе, сможем сделать оболочку PEDOT, содержащую любую биофункциональную группу, которая может вас заинтересовать», — заявляет Мартин.

Последним достижением команды Мартина стало создание оболочки PEDOT с прикрепленными антителами к фактору роста эндотелия сосудов (VEGF). VEGF стимулирует рост кровеносных сосудов после травмы, а опухоли захватывают этот белок, чтобы улучшить кровообращение. Система может действовать в качестве датчика для обнаружения сверхэкспрессии VEGF и, следовательно, диагностировать заболевание на самых ранних стадиях.

В конечном счете ученые планируют использовать открытие в медицине следующего поколения и для интеграции электронных устройств в живые организмы, а, в будущем, и для объединения человека с искусственным интеллектом.