シリンジ注入可能エレクトロニクス

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https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26053995/　

Nat Nanotechnol. 2015 Jul;10(7):629-636. 　doi: 10.1038/nnano.2015.115. Epub 2015 Jun 8.

Syringe-injectable electronics

シリンジ注入可能エレクトロニクス

Jia Liu #  1 , Tian-Ming Fu #  1 , Zengguang Cheng #  1   2 , Guosong Hong  1 , Tao Zhou  1 , Lihua Jin  3 , Madhavi Duvvuri  1 , Zhe Jiang  1 , Peter Kruskal  1 , Chong Xie  1 , Zhigang Suo  3 , Ying Fang  2 , Charles M Lieber  1   3

Affiliations

• ¹ Department of Chemistry and Chemical Biology, Harvard University, Cambridge, Massachusetts 02138, USA.
• ² National Center for Nanoscience and Technology, 11 Beiyitiao Street, Zhongguancun, Beijing 100190, P.R. China.
• ³ School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University, Cambridge, Massachusetts 02138, USA.

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PMID: 26053995 　PMCID: PMC4591029 　DOI: 10.1038/nnano.2015.115

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https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmid/26053995/

要旨

人工構造物や自然構造物の中に電子機器をシームレスかつ低侵襲に3次元的に挿入することで、電子機器の特性を継続的にモニタリングしたり操作したりすることが可能になる。フレキシブル・エレクトロニクスは、非平面的な表面にエレクトロニクスを適合させる手段を提供するが、フレキシブル・エレクトロニクスの内部領域へのターゲット・デリバリーは依然として困難である。

この課題を解決するために、我々は、直径100μmの針を使って、厚さ1cm以下のマクロポーラスメッシュエレクトロニクスを注射器で注入（およびその後、展開）することを実証した。その結果、高密度のゲルや組織だけでなく、人工的な空洞や生物学的な空洞にも、90％以上のデバイス収率で電子部品を注入できることがわかった。

注射器で注入するエレクトロニクスは，フレキシブルなエレクトロニクスを三次元構造体に浸透させるための一般的な手法として、(1)ポリマーキャビティ内の内部機械的ひずみのモニタリング、(2)脳の複数の異なる領域との緊密な統合と低慢性免疫反応、(3)in vivo多重神経記録など、いくつかの応用例を示している。さらに、シリンジインジェクションによって、硬いシェルを介したフレキシブルなエレクトロニクスの導入、内部の空洞を埋めることができる大容量のフレキシブルなエレクトロニクスの導入、他の材料と一緒にホスト構造に注入することが可能になり、フレキシブルなエレクトロニクスのユニークな用途が広がる。