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:646
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
YixiaoWang发布了新的文献求助10
1秒前
略略略完成签到 ,获得积分10
1秒前
琪琪发布了新的文献求助20
1秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
7秒前
上官老黑发布了新的文献求助10
8秒前
清欢发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
高大头发布了新的文献求助10
13秒前
超好运应助Sarah采纳,获得10
14秒前
天桂星发布了新的文献求助10
15秒前
看不完的文献完成签到,获得积分10
16秒前
赘婿应助经竺采纳,获得10
17秒前
英姑应助初青酱采纳,获得10
21秒前
科研通AI5应助阿北采纳,获得30
22秒前
25秒前
26秒前
bkagyin应助天桂星采纳,获得10
26秒前
youili完成签到 ,获得积分10
27秒前
龙傲天发布了新的文献求助10
30秒前
Steven发布了新的文献求助10
30秒前
一路有你完成签到 ,获得积分10
33秒前
36秒前
37秒前
37秒前
科研通AI5应助巴达天使采纳,获得10
37秒前
GPR18完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
初青酱发布了新的文献求助10
42秒前
42秒前
星辰大海应助YixiaoWang采纳,获得10
47秒前
慕青应助Npccc采纳,获得10
48秒前
51秒前
可里克里完成签到,获得积分20
52秒前
单纯糖豆完成签到,获得积分10
53秒前
55秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
基于CZT探测器的128通道能量时间前端读出ASIC设计 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3777336
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3322714
关于积分的说明 10211156
捐赠科研通 3038009
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667051
邀请新用户注册赠送积分活动 797952
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758098