美国化学学会 含有马来酰亚胺的PEDOT分子模型；碳原子为灰色，氧为红色，氮为蓝色，硫为黄色，氢为白色
信用:大卫·马丁 虽然真正的“电子人”——部分是人类，部分是机器人——是科幻小说，但研究人员正在采取措施将电子设备与身体结合起来
这种设备可以监测肿瘤的发展或替代受损的组织
但是将电子设备直接连接到人体组织是一个巨大的挑战
现在，一个团队正在报告新的组件涂层，这可以帮助他们更容易地适应这个环境
研究人员今天将在美国化学学会2020年秋季虚拟会议暨博览会上展示他们的结果
“我们有这个项目的想法是因为我们试图将刚性的无机微电极与大脑连接起来，但是大脑是由有机的、咸的、活的材料制成的，”大卫·马丁博士说
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谁领导了这项研究
“效果不好，所以我们认为一定有更好的方法
" 传统的微电子材料，如硅、金、不锈钢和铱，在植入时会造成疤痕
对于肌肉或脑组织的应用，电信号需要流动才能正常工作，但疤痕会中断这种活动
研究人员推断涂层会有所帮助
特拉华大学的马丁说:“我们开始研究有机电子材料，如用于非生物设备的共轭聚合物。”
“我们发现了一个化学性质稳定的例子，在商业上作为电子显示器的抗静电涂层出售
“经过测试，研究人员发现这种聚合物具有连接硬件和人体组织所必需的特性
“这些共轭聚合物具有电活性，但它们也具有离子活性，”马丁说
“反离子给它们提供所需的电荷，因此当它们工作时，电子和离子都在运动
这种聚合物被称为聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)或PEDOT，通过将阻抗降低两到三个数量级，极大地改善了医疗植入物的性能，从而提高了患者的信号质量和电池寿命
此后，马丁决定如何将这种聚合物特殊化，在PEDOT上添加不同的官能团
向亚乙基二氧噻吩(EDOT)单体中添加羧酸、醛或马来酰亚胺取代基，使研究人员能够创造具有多种功能的聚合物
“马来酰亚胺特别强大，因为我们可以通过点击化学取代来制造功能化的聚合物和生物聚合物，”马丁说
将未取代的单体与马来酰亚胺取代的单体混合，得到一种材料，在该材料的许多位置上，研究小组可以附着肽、抗体或脱氧核糖核酸
“说出你最喜欢的生物分子，原则上你可以制作一个含有任何你可能感兴趣的生物功能团的PEDOT薄膜，”他说
最近，马丁的团队制作了一种附有血管内皮生长因子抗体的PEDOT薄膜
血管内皮生长因子刺激受伤后的血管生长，肿瘤劫持这种蛋白质来增加它们的血液供应
该团队开发的聚合物可以作为传感器来检测血管内皮生长因子的过度表达，从而检测疾病的早期阶段，以及其他潜在的应用
其他功能化聚合物上有神经递质，这些薄膜可以帮助感知或治疗大脑或神经系统疾病
到目前为止，研究小组已经用多巴胺制造了一种聚合物，这种聚合物在成瘾行为中起作用，同时还制造了EDOT单体的多巴胺功能化变体
马丁说，这些生物合成混合材料有朝一日可能有助于人工智能和人脑的融合
马丁说，最终，他的梦想是能够定制这些材料如何沉积在表面，然后将它们放入活生物体的组织中
“在生物体内以可控的方式进行聚合的能力将会非常迷人
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