Soft and elastic hydrogel-based microelectronics for localized low-voltage neuromodulation

材料科学 微电子 导电体 钝化 光电子学 生物医学工程 光刻胶 电极 电容 复合材料 可伸缩电子设备 弹性模量 柔性电子器件 图层(电子) 纳米技术 数码产品 电气工程 化学 医学 物理化学 工程类
作者
Yuxin Liu,Jia Liu,Shucheng Chen,Ting Lei,Yeongin Kim,Simiao Niu,Huiliang Wang,Xiao Wang,Amir M. Foudeh,Jeffrey B.‐H. Tok,Zhenan Bao
出处
期刊:Nature Biomedical Engineering [Nature Portfolio]
卷期号:3 (1): 58-68 被引量:784
标识
DOI:10.1038/s41551-018-0335-6
摘要

Narrowing the mechanical mismatch between tissue and implantable microelectronics is essential for reducing immune responses and for accommodating body movement. However, the design of implantable soft electronics (on the order of 10 kPa in modulus) remains a challenge because of the limited availability of suitable electronic materials. Here, we report electrically conductive hydrogel-based elastic microelectronics with Young’s modulus values in the kilopascal range. The system consists of a highly conductive soft hydrogel as a conductor and an elastic fluorinated photoresist as the passivation insulation layer. Owing to the high volumetric capacitance and the passivation layer of the hydrogel, electrode arrays of the thin-film hydrogel ‘elastronics’, 20 μm in feature size, show a significantly reduced interfacial impedance with tissue, a current-injection density that is ~30 times higher than that of platinum electrodes, and stable electrical performance under strain. We demonstrate the use of the soft elastronic arrays for localized low-voltage electrical stimulation of the sciatic nerve in live mice. Conductive and elastic hydrogel-based microelectronic arrays with high current-injection density and low interfacial impedance with tissue enable the localized low-voltage electrical stimulation of the sciatic nerve in live mice.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
dde发布了新的文献求助10
刚刚
张雨发布了新的文献求助10
1秒前
贪玩的秋柔应助Bugu采纳,获得10
1秒前
1秒前
FF发布了新的文献求助10
1秒前
友好从阳发布了新的文献求助10
1秒前
加绒完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
欣欣子发布了新的文献求助10
2秒前
复活发布了新的文献求助10
2秒前
丘比特应助圆圆方方采纳,获得10
2秒前
英俊的铭应助赛特新思采纳,获得10
2秒前
我是老大应助WQ采纳,获得10
3秒前
3秒前
动人的又菡应助无奈醉柳采纳,获得10
3秒前
孤独依白发布了新的文献求助10
3秒前
蓝梦诗音发布了新的文献求助20
3秒前
氯化铝发布了新的文献求助10
3秒前
寒水发布了新的文献求助10
3秒前
D_SUPER应助明亮的亦绿采纳,获得10
3秒前
monly应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
斯文的紫槐关注了科研通微信公众号
3秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
乐观秋荷应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
maox1aoxin应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
4秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Zzz发布了新的文献求助10
4秒前
monly应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
小鱼完成签到,获得积分10
4秒前
乐观秋荷应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
高分求助中
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
The Psychological Quest for Meaning 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6303451
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8120119
关于积分的说明 17005167
捐赠科研通 5363328
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2848493
邀请新用户注册赠送积分活动 1825953
关于科研通互助平台的介绍 1679821