MXene 轨道对称性破缺实现增强型柔性生物电植入物
应用物理
2024-06-21 v1
摘要
具有柔软机械性能、良好生物相容性和卓越电性能的生物电植入物，使医学植入物能够记录体电信号并在内脏内执行干预，前景可望彻底变革多种疾病的诊断、监测与治疗。然而，挑战仍在于提高生物电-组织界面阻抗，从而提升体电信号与干预的有效性。本文我们构思了一种基于 MXene 的轨道对称性破缺机制（称为 OBXene），该材料具备低成本可扩展性、生物相容性和导电性，表现出低生物电-组织阻抗，源于垂直方向电荷转移。此外，由于 OBXene 轨道配置的非对称性，产生的肖克基势垒诱导的压电效应有助于器件中垂直方向的电荷传输。本研究报道了基于 OBXene 的心脏贴片用于两类动物模型的左心室外膜，实现了空间-时间分辨的心外膜成像和 pacing，并实现无线、无电池的长期实时记录和闭环刺激。
引用
@article{arxiv.2406.13956,
title = {Orbit symmetry breaking in MXene implements enhanced soft bioelectronic implants},
author = {Yizhang Wu and Yuan Li and Yihan Liu and Dashuai Zhu and Sicheng Xing and Noah Lambert and Hannah Weisbecker and Siyuan Liu and Brayden Davis and Lin Zhang and Meixiang Wang and Gongkai Yuan and Chris Zhoufan You and Anran Zhang and Cate Duncan and Wanrong Xie and Yihang Wang and Yong Wang and Sreya Kanamurlapudi and Garcia-Guzman Evert and Arjun Putcha and Michael D. Dickey and Ke Huang and Wubin Bai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.13956},
year = {2024}
}