Kalp Atış Hızını Ölçen veya Terdeki Biyobelirteçleri Tespit Eden ve Kişinin Kendi Cildi Kadar Yumuşak ve Esnek Hissedilen, Deforme Olabilen Bir Yama

Kalp atış hızını ölçen veya terdeki biyobelirteçleri tespit eden, kişinin kendi cildi kadar yumuşak ve esnek hissettiren, deforme olabilen bir yama; bu tür vizyonlar yeni malzeme geliştirmelerini gerektiriyor. Bu tür fikirlerin yanı sıra giyilebilir ve cilde benzer elektronik cihazları hayata geçirmek için hem yüksek elektriksel iletkenliğe hem de mekanik esnekliğe sahip malzemelere ihtiyaç duyuluyor. Max Planck Polimer Araştırma Enstitüsü'nde Dr. Ulrike Kraft liderliğindeki bir bilim insanları ekibi şu anda bu zorluk üzerinde çalışıyor. Ancak Organik Biyoelektronik Araştırma Grubu başkanı Ulrike Kraft, esneklik ve elektriksel iletkenliğin genellikle birbiriyle çeliştiğini ve bunun da uygun malzemelerin geliştirilmesini zorlaştırdığını açıklıyor.

Araştırmacılar, güncel çalışmalarında, plastikleştiricilerin substrattan PEDOT:PSS polimer filme hedefli transferi yoluyla bu çelişkili hedeflerin nasıl aşılabileceğine işaret ediyor. Yaklaşımları, iletken polimer filmlerin esnek, biyolojik olarak parçalanabilir substratlara hızlı, güvenilir ve kolay bir şekilde aktarılmasını sağlayan bir transfer baskı işleminden yararlanıyor. İletken bir polimer olarak, şeffaflık, esneklik ve biyouyumluluğu bir araya getiren özellikle umut vadeden PEDOT:PSS malzemesi kullanılıyor. Doktora öğrencisi ve çalışmanın ilk yazarı Carla Volkert, "Substratlarda bulunan plastikleştiriciler iletken polimere nüfuz ederek hem elektriksel performansı hem de mekanik özellikleri iyileştiriyor." diye açıklıyor. Bu yaklaşım ayrıca, gerilebilir elektronik malzemelerin davranışına dair temel bilgiler sağlıyor. Araştırmacılar, elektriksel karakterizasyon, mikroskobik görüntüleme, atomik kuvvet mikroskobu ve Raman spektroskopisi gibi çeşitli analitik yöntemleri birleştirerek, PEDOT:PSS'nin gerilim altındaki morfolojik ve elektronik değişimlerine dair yeni bilgiler edinmeyi başardılar. Polimer zincirlerinin gözlemlenen zincir hizalanması özellikle dikkat çekicidir ve bu da mekanik stres altında artan elektriksel iletkenliğe yol açar. Organik Biyoelektronik Araştırma Grubu Başkanı Ulrike Kraft, "yöntemimizin PEDOT:PSS'nin esnekliğini ve elektriksel iletkenliğini aynı anda iyileştirdiğini ve bunun da cilt üstü biyosensörlere doğru önemli bir adım olduğunu açıklıyor."

"Bu çalışma, yumuşak ve esnek iletken malzemelerin temel anlayışına önemli bir katkı sağlamanın yanı sıra, elektrokardiyogramlar (EKG'ler) için esnek elektrotlardan, terdeki stres hormonları gibi analitleri tespit edip izleyebilen cilt üzerindeki esnek biyosensörlere kadar yenilikçi teknolojilerin geliştirilmesi için yeni perspektifler de sunmaktadır. Bir sonraki hedefimiz, bu yeni yaklaşımın esnek biyosensörlerin üretimi ve karakterizasyonu için uygulanması olacaktır."

KAYNAK: https://www.chemeurope.com/en/news/1186639/stretchable-electronics-conductive-polymer-optimized-for-wearable-biosensors.html