Reversible Thermoactuation Unlocks Minimally Invasive Implantation and Retrieval of Soft Bioelectronics

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作者
Qinyi Zhao,Qiliang Liu,Bin Li,Xuemiao Yang,Jiazhen Yan,Jixiang Zou,Rui Zhang,Gongwei Tian,M. Cui,Qiulin Wang,Jianpeng Sun,Zhiyuan Liu,Yan Liu,Dianpeng Qi
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (40): e73685-e73685
标识
DOI:10.1002/adma.73685
摘要

Minimally invasive delivery of bioelectronics is currently limited by the irreversibility of deployment, rendering device retrieval traumatic and hindering clinical translation. Here, for the first time, we introduce a novel thermoresponsive, reversible-actuating polymer (Trap) that enables both minimally invasive implantation and retrieval. Trap exhibits a mechanistically unique dual-crystalline competition between (110)-oriented low-entropy crystals and (100)-oriented high-entropy crystals. The competitive crystallization governs bidirectional, stress-free shape memory within a human-compatible window (10°C-37°C), enabling rapid (<3 s), fatigue-resistant, and large reversible strain (∼30.17%). The solid-solid switching between two nanocrystalline states provides a robust and tunable actuation mode, allowing Trap to transition reversibly between compact 1D and functional 2D/3D geometries without mechanical loading. This materials' innovation directly enables microinvasive deployment and retraction of Trap-based neural electrodes through the same small incision (∼5 mm), as well as autonomous helical self-assembly and thermal detachment on peripheral nerves, achieving stable electrophysiological interfacing over weeks to months. This work establishes a material-centered framework for reversible biointerfaces, resolving the conflict between surgical invasiveness and device retrievability.
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