Implantate lösen sich endlich kontrolliert auf

Kapsel von Wissenschaftlern der Pennsylvania State University schützt vor vorzeitigem Versagen

Kontrollierte Auflösung (Bild: Advanced Functional Materials (2024). DOI: 10.1002/adfm.202403427)

University Park (pte004/01.07.2024/06:10)

Huanyu "Larry" Cheng und sein Team von der Pennsylvania State University machen den Zerfall von sich im Körper selbst auflösender Implantate besser planbar. Die Forscher haben eine Kapsel entwickelt, die das Gerät vor vorzeitiger Auflösung bewahrt. "Damit bleibt das Gerät rund 40 Tage lang vor Zersetzung geschützt", sagt Chengs Doktorand Ankan Dutta. Der Grund: Die Flüssigkeiten, die den Abbau bewirken, dringen nur verzögert zum Gerät durch.

Materialien und Design wichtig

Cheng und Dutta haben eine Modellierungs-Software genutzt, um zu ermitteln, wie sich die Verwendung verschiedener Materialien und Designs auf den Beginn der Degradation des elektronischen Implantats im Körper auswirkt. Eine Beschichtung des Geräts mit Siliziumdioxid-Flocken ist am besten geeignet, um die Abbaugeschwindigkeit zu kontrollieren. Zudem hat Dutta festgestellt, dass das Verhältnis von Breite und Dicke der Verkapselung, das sogenannte Aspektverhältnis, eine Rolle bei der Vorhersage des Beginns der Degradation des Geräts spielt.

"Mit geringem Aufwand können wir die Geschwindigkeit der Degradation eines Bauteils auf der Grundlage des Seitenverhältnisses, der verwendeten Materialien und der Anzahl der verwendeten Füllstoffe fein abstimmen. Wir erreichen das, was wir 'on demand transient electronics' nennen, bei der wir passiv steuern, wie schnell sich ein Implantat im Körper auf der Grundlage seiner Materialien abbaut", so Dutta. Die Beschichtung lässt sich großtechnisch realisieren, heißt es. Die Forscher stellen ihr Verfahren in der Fachzeitschrift "Advanced Functional Materials" vor.

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