生物通报道：目前，德克萨斯大学达拉斯分校和东京大学的研究人员，研制出一种电子装置，当其植入体内后会变软，并能抓住3D物体，如大型组织、神经和血管。这些生物自适应、有弹性的晶体管有一天可能会帮助医生了解更多体内发生的事情，并促进身体的治疗。

相关研究结果最近发表在国际材料领域顶尖刊物《Advanced Materials》。本文第一作者、材料科学和工程学研究生Jonathan Reeder表示，该研究首次展示了一种晶体管，在它们被植入体内后，能够改变形状并保持它们的电子特性。

他说：“很长一段时间以来，科学家和医生们都在尝试将电子装置植入体内，但是有一个问题是，常用电子装置的硬度与生物组织不相容。你需要这个设备在室温下是坚硬的，这样外科医生才可以将其植入体内，但是它们也要足够柔软和灵活，才能环绕在3D物体的周围，使身体可以表现得像完全没有这个装置一样。通过将电子装置放在造型多变和软化的聚合物上，我们可以做到这一点。”

由本文共同作者、材料工程与机械工程学助理教授Walter Voit博士开发的形状记忆高分子材料（Shape memory polymers），是该项技术的关键。这种聚合物能响应人体的环境，当其被植入体内后，变得不那么坚硬。除了聚合物之外，电子装置是用包含弹性电子箔的薄层构建而成，包括Reeder在内的研究小组在去年《Nature》发表的论文中首次描述了这种装置。

Erik Jonsson 工程和计算机科学学院先进聚合物研究实验室的Voit和Reeder研究小组，利用一种有机半导体组装这种装置，但是他们使用的是通常用于制备硅电子装置的技术，这可以降低装置的成本。

Voit也是德克萨斯生物医学设备中心成员，他说：“我们使用我们领域中的一种新技术，来压固和硬化晶体管顶部的形状记忆高分子材料。在我们的设备设计过程中，我们越来越接近于精确生物学结构的尺寸和硬度，但是要与大自然的惊人复杂性、功能和组织相匹配，还需要很长的路要走。”

这种坚硬的设备受热时会变软。在身体外面，该设备已经准备好获取它将在体内的位置。

在测试过程中，研究人员利用高温将装置部署到一个2.25毫米小的圆柱状物周围，并将其植入大鼠体内。他们发现，植入后，该装置已经随活体组织变形，同时还保持其优良的电子特性。

Reeder称：“今天，有弹性的电子装置都是堆积在塑料上，总是保持相同的形状和硬度。我们的研究从不同的角度显示，我们可以设计一种装置，以一种更生物兼容的方式来改变形状。”

Reeder称，该研究下一步将缩小该装置，以便可以环绕在更小的物体周围，并添加更多的感官组件。

（生物通：王英）

一种新装置为视网膜色素性变带来希望

生物通推荐原文摘要：

Mechanically Adaptive Organic Transistors for Implantable Electronics

Keywords：A unique form of adaptive electronics is demonstrated, which change their mechanical properties from rigid and planar to soft and compliant, in order to enable soft and conformal wrapping around 3D objects, including biological tissue. These devices feature excellent mechanical robustness and maintain initial electrical properties even after changing shape and stiffness.