Sinir elektrotları için yüksek performanslı nano modifiye malzemelerdeki araştırma ilerlemesi
Yakın zamanda, Çin Bilimler Akademisi, Shenzhen İleri Teknoloji Akademisi, Tıp Mühendisliği Enstitüsü Mikro-Nano Merkezi'nde araştırmacı olan Wu Tianzhun ve araştırma ekibi, nöral mikroelektrotların modifikasyonu için yüksek performanslı, kontrol edilebilir üç boyutlu bir iridyum oksit / platin nanokompozit geliştirdi. Rekor bir elektrik performansı. İlgili araştırma sonuçları Büyük Ölçüde Geliştirilmiş Elektrokimyasal Performanslara Sahip İyi Kontrollü 3D İridyum Oksit / Platin Nanokompozitler ("son derece güçlü elektrokimyasal performansa sahip iyi kontrol edilebilir üç boyutlu iridyum oksit / platin nanokompozitler") "Advanced Materials Interface" (Gelişmiş Malzemeler Arayüzler, DOI: 10.1002 / admi.201900356). Makalenin ilk yazarı yardımcı araştırmacı Zeng Qi ve ilgili yazar Wu Tianzhun'dur.
Son yıllarda minyatürleştirme ve esnek elektronik cihazların yanı sıra taşınabilir, giyilebilir ve implante edilebilir cihazların hızla gelişmesiyle minyatür enerji depolama cihazlarına olan talep de artmıştır. Bunlar arasında minyatürleştirilmiş elektrokimyasal kapasitörler (Elektrokimyasal kapasitörler, EC'ler) son derece yüksek enerji depolama yoğunluğu sağlayabilir. Tipik bir mikro-EC olarak nöral elektrotlar, yapay koklea, yapay retina, beyin stimülatörleri ve diğer nöral protezlerde yaygın olarak kullanılmaktadır Mikron ölçekli elektrot dizileri, klinikler için daha yüksek elektriksel stimülasyon / kayıt etkinliği sağlayabilir. Bununla birlikte, elektrotun boyutundaki önemli azalma, büyük bir arayüz empedansına neden olacaktır ve şarj depolama ve enjeksiyon yetenekleri gibi performansı ciddi şekilde azalacak ve böylece uygulamasını sınırlayacaktır. Şu anda, elektrotun geometrik boyutunu arttırmadan, mikroelektrot yüzey modifikasyon yöntemi ile elde edilen kaplamaların hiçbiri, düşük empedans, yüksek şarj depolama kapasitesi, yüksek şarj enjeksiyon kapasitesi ve uzun vadeli stabilite göstergelerini karşılayamamaktadır.
Yukarıdaki hususlara dayanarak, Wu Tianzhun ve ekip üyeleri Zeng Qi ve diğerleri, elektrotun elektriksel özelliklerini etkin bir şekilde iyileştiren ön çalışmalarında başarılı bir şekilde iridyum oksit / platin nanokon kompozit kaplama (Electrochimica Acta, 2017, 237, 152-159) geliştirdiler. Performans ve stimülasyon verimliliği. Araştırma ekibi, önceki platin nanokonun temelinde 3D platin nano koni yapısını daha da geliştirdi ve evrimini araştırdı; aynı zamanda, elde edilen iridyum oksit nanopartiküller platin nanoyapıya iyi bir şekilde bağlanabilir.
Çalışmanın sonuçları, mikroelektrot yüzeyinde (elektrot çapı: 200m) yüksek performanslı 3D iridyum oksit / platin nanokompozitin modifiye edilmesinden sonra, elektrokimyasal empedansın, modifiye edilmemiş elektrota kıyasla% 94,52 azaldığını ve katot şarj depolama kapasitesinin 56 kattan fazla arttığını gösterdi Önceki çalışmadan daha büyük bir mertebedir). Kompozit malzeme tarafından modifiye edilen elektrot, 100 milyondan fazla sürekli elektrik darbesi ile uyarıldıktan sonra, katot şarj depolama kapasitesi% 86'nın üzerinde kaldı. Buna ek olarak, şarj enjeksiyon kapasitesi, şu anda bildirilen platin / iridyum nöroelektrot modifikasyon materyallerinin çok ilerisinde, 6.37 mC · cm-2'ye kadar çıkmaktadır; ayrıca glikoz tespitinde mükemmel özgüllük ve hassasiyet gösterir. Bu araştırma sonucu, mevcut teknik eksiklikleri etkili bir şekilde çözer, güçlü bir çalışabilirliğe sahiptir ve seri olarak üretilebilir.Mikroelektrot yüzey modifikasyon materyallerinin ve yapay retina ile temsil edilen sinir elektrot stimülasyonunun / kaydının geliştirilmesi için önemli bir yol gösterici öneme sahiptir ve yaygın olarak kullanılması beklenmektedir. Nöral protez, yüksek verimli stimülasyon / kayıt elektrotları, biyoalgılama, enerji depolama vb. Alanlarda kullanılır.
Yukarıdaki araştırma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı, Guangdong Eyaleti Doğa Bilimleri Vakfı ve Shenzhen Peacock Ekibi Projesi tarafından finanse edildi.
(A) Elektrokimyasal modifikasyon cihazının şematik diyagramı; (b) mikroelektrot dizisi düzenlemesi; (c) mikroelektrot yüzeyinin modifikasyonundan önce ve sonra optik mikrograflar; (d) - (g) mikroelektrot yüzey modifikasyonunun akış şeması; (h) oksidasyon İridyum / platin nanomalzemelerin mikro morfolojisi
Kaynak: Shenzhen İleri Teknoloji Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Son günlerde, WeChat kamu Bilgi akışı revizyonu. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, aşağıdakileri yapmanız gerekir: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" ni girin kamu Sağ üst köşedeki ··· menüsüne tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
