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 工程类 物理化学 医学
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 [Springer Nature]
卷期号:3 (1): 58-68 被引量:743
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
czj完成签到 ,获得积分0
刚刚
1秒前
1秒前
西山菩提发布了新的文献求助50
2秒前
aldehyde应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
urologistwzy应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
秀丽笑容完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
10秒前
bi完成签到 ,获得积分10
14秒前
李思雨完成签到 ,获得积分10
18秒前
分手吧亚索完成签到,获得积分10
18秒前
菠萝谷波完成签到 ,获得积分10
24秒前
灼灼朗朗完成签到,获得积分10
25秒前
zhjwu完成签到,获得积分10
26秒前
西红柿完成签到,获得积分10
27秒前
追寻的续完成签到 ,获得积分10
33秒前
35秒前
句芒发布了新的文献求助50
39秒前
双青豆完成签到 ,获得积分10
39秒前
听寒完成签到,获得积分10
43秒前
杨华启完成签到,获得积分10
48秒前
大力道罡完成签到,获得积分10
51秒前
52秒前
wwww完成签到 ,获得积分10
55秒前
57秒前
Chase完成签到,获得积分10
57秒前
bookgg完成签到 ,获得积分10
57秒前
坐雨赏花完成签到 ,获得积分10
58秒前
秋秋完成签到 ,获得积分10
59秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kolmogorov, A. N. Qualitative study of mathematical models of populations. Problems of Cybernetics, 1972, 25, 100-106 800
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5304165
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4450705
关于积分的说明 13849690
捐赠科研通 4337635
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2381574
邀请新用户注册赠送积分活动 1376550
关于科研通互助平台的介绍 1343564