Проводящих полимеров: мост через BIONIC INTERFACE
Существенно проводящих полимеров (МСП) имеют разнообразные динамические поведения, которые делают их захватывающие платформы для нового поколения бионических приборов.
Bionics - стремление к интерфейсу миров биологии и электроники для улучшения деятельности человека - это увлекательное и в сложных полевых исследований. Один из самых успешных бионических приборов, на сегодняшний день является кохлеарная имплантата (1), где нервные клетки расположены в улитке уха являются подключение к миру звук, используя 22electrode массив, речь процессора и микрофона. Другие бионических устройств включают бионический глаз (2), стимуляторы для восстановления функции поврежденного спинного мозга (3) и neuroprosthesis для восстановления ручного управления (4).
Существующие бионических устройств использовать обычные электронные материалы, которые зачастую не по своей сути совместимым с биологическими системами. Хотя имплантата материалы, биосовместимые (например, биохимические и клеточные изменения, которые они проходят в естественных условиях не являются вредными) существуют, жестких и статичность металлов и их оксидов чужды биологической среде.
Существенно проводящих полимеров (МСП), являются гораздо более похожи, с точки зрения общих свойств, биологических макромолекул структур. МСП имеют механические поведение аналогично биологической ткани, чтобы они могли функционировать в качестве имплантатов в менее навязчивым образом. Конечно, способность проводить электрический заряд, в и из клеток, делает эти материалы привлекательной альтернативой обычных, жесткий электронных материалов.
Вместе с тем, что действительно делает МСП интересной для биологических приложений является их динамичный характер. Это, в сочетании с мягким характером, обеспечивает дополнительное измерение в проектировании интерфейсов между жестким, цифровой мир электроники и мягкой, аморфной мира биологических систем.
В этой статье мы представляем динамического поведения МСП и приведены примеры того, как эти материалы могут быть использованы ни в носимых или имплантируемые бионики.
Динамические характеристики МСП
Существенно проводящих полимеров, таких, как polypyrroles, политиофенов и polyanilines (рис. 1), стали широко изучается в материалах сегодняшнего исследовательских лабораторий. Хотя их проводимости, как правило, в полупроводниковых диапазона (0.1-1,000 S / см), самый интригующий аспект этих материалов является их способность контролировать свои физические и химические свойства.
Например, сравнительно простой химии окислительно-восстановительных изображается в формуле. 1 (рис. 2) является основой динамического поведения полипиррол и его способность функционировать в бионических интерфейс. Легкая химии окислительно-восстановительных вызывает значительные изменения в широком диапазоне свойств: проводимость может меняться по 10 порядков, цвет полимера изменений; полимер может перейти от гидрофильных гидрофобных; проницаемость для химических веществ, изменений, изменения объема и механических свойств (например, в) изменение модуля Юнга. Все эти изменения происходят собственности по заявлению малого напряжения (обычно менее 1 V) при ПМС находится в контакте с электролитом среднего и подключен к вспомогательным электродом (который также может быть ПМС).
Как синтезированы, с помощью окисления мономеров, МСП находятся в заряженных проводящих форме. Положительного заряда на цепи полимера является контр-уравновешивается примеси (~). Это примеси может быть простым анионов, таких как хлорид, в этом случае, для тонкой равномерной пленки материала, реакция показано в формуле. 1 будет справедливо. То есть, PPy / Cl фильм, снижение материалоемкости приведет к высылке хлорид иона. Предположив, что реакция была проведена в хлоридных средах, то реокисления приведет к включению хлорид иона. Однако там, где ~ большой анионных видов примесей анионов неподвижна. Баланс зарядов в таких случаях, следовательно, поддерживается путем включения катионов из электролита СМИ, в которых происходит сокращение (уравнение 2). Многие практические приложения используют эту способность МСП к контролируемой высылать или не впитывает заряженные молекулы.
Особое преимущество МСП является возможность адаптировать свои структуры и свойств за счет выбора легирующих видов. Легирующей примеси могут составлять более 50% мас. полимера, так что его влияние на свойства будут значительными. Некоторые МСП были разработаны с применением биологических полиэлектролитов примесей, таких, как гепарин или гиалуроновой кислоты - производство электронных проводников, которые являются органическими в природе значительную часть проводящего полимера (примесей), которые биологическое образование. Способность functionalize полимера с использованием различных биологических молекул обладает потенциалом для специально нацеленные на действия МСП в контролируемых способами.
Переносной бионических устройств
ICP-покрытием лайкра материал отлично носимых залог деформации (5), способной отслеживать движение человека. Изменение сопротивления происходит, когда ткань растягивается, так как число связей между отдельными волокнами проведения изменений, ткани штаммов. Достаточно линейного отклика сообщили в широком диапазоне деформаций. Большой динамический диапазон без обременения, удобные устройства означает, что система идеально подходит для изучения и мониторинга сложных человеческих движений (6, 7).
Этот подход лежит в основе биологической обратной связи устройство для подготовки спортсменов (7) (рис. 3). Рукав был использован для обучения Австралийской футбольной лиги игроков как на землю должным образом после прыжков (8), так что заболеваемость изнурительных ранения в результате разрыва или разрыва коленных связок могут быть сокращены. Это устройство, был впервые опробован в клуб Geelong футбол в 2004 году при содействии д-ра Хью Сьюард.
Изгиб датчики деформации с МСП, действующих в электрохимической среды также недавно разработанные (9). Эти многослойные структуры объединить два внешних фильмов МСП зажатая с обеих сторон пористая мембрана, которая содержит низкой волатильности электролита. Изгиб причины ПМС 1 слой для тренировок и других сжать. Эти штаммы производят небольшие изменения в осмотического равновесия давление, которое устанавливается между МСП и электролита, что примеси ионов перемещаться между электролитом и ПМС в ответ на приложенное напряжение. Механический датчик измеряет разность потенциалов (или заряд, перенесенный) между слоями ПМС. Здесь также гибкой, lowprofile характер этих устройств делает их пригодными для использования в исследованиях человеческих движений. Хотя эти датчики деформации изгиба имеют более сложные структуры, чем ICPcoated растягивающийся ткани, они более чувствительны к малым деформациям и может быть легко миниатюрных.
Электрохимические датчики движения могут также работать в обратном направлении. В самом деле, они были построены первые в качестве электромеханических приводов изгиба (10,11). При подаче напряжения между слоями ПМС, окисление / реакции происходят сокращения, которые приводят к включению и исключению из ионов, которые, в свою очередь, приводит к значительному сокращению / расширению объема. Настроены соответствующим образом, это окисление / сокращение может привести к значительным движения как одна сторона ламинированная мембрана расширяется в то время как другие договоры. При использовании соответствующих примесей и электролитов, очень быстро срабатывания может быть получено (12) (рис. 4).
Могут ли эти привод устройства работают как "искусственные мускулы" для производства движения человека и даже развивать сверхчеловеческие способности Стив Остин, "бионической человека" в телевизионном сериале "Шесть миллионов долларов МАНИ манипулирование человеческим движение, конечно, гигантская задача . В высокотехнологичном современном мире, мы по-прежнему не имеют адекватного легких с низким уровнем powerconsumption материалов или технологий, которые могут быть привязаны к человеку помощь в движении (50). Однако, если производительность природных мышцы по сравнению с обычными механическими системами привода (двигатели, пневматика, гидравлика), сложности мышцы, как машина может быть оценено. Хотя эти обычные приводы превосходят мышцы на макро-масштабе, мышцы четко победы на микро-и суб-микро-уровне. Роботы-гуманоиды, как ASIMO Honda показывают впечатляющие навыки передвижения, но они в настоящее время не ловкость. Даже производить многочисленные выражения лица, чтобы выразить эмоции является чрезвычайно сложной задачей, сопряженной со скоординированные действия десятков отдельных приводов упакованы в очень небольшом объеме (13).
Стремление к искусственные мышцы на основе МСП был инициирован Боман (14). Там с тех пор многочисленные демонстрации изгиба (15) и линейных (16) Приводы покрытие макромасштабе (17), микроскопические (18). Эти приводы работают электрохимически, как показано в уравнениях. 1 и 2, с полимерным расширения и заключения контрактов в результате ионного потока в страну и из полимера. Многие были предложены или показали в том числе в области робототехники (19), микро-машины (18), электронный экран Брайля (20) и бионических устройств, таких как "восстановление перчатка" (21).
Несмотря на значительные улучшения в производительности искусственных мышц на основе электропроводящих полимеров произошло в последние годы, еще есть путь, прежде чем бионики может сравниться природных мышц с точки зрения скорости, эффективности и контроле. Крупнейших сообщили деформации в настоящее время около 40% (22), хотя это занимает несколько минут, чтобы место и распады быстро на повторил на велосипеде. Скорость реакции была увеличена за счет улучшения управления электрохимической (23) и проводимость структуры использовали (20). Быстрый ответ от привода МСП (15% / с), однако, все еще значительно медленнее, чем натуральный скелетных мышц (~ 80% / с). Рядом с большим движения, скорость является критически важным в формировании полезных движения. Больших, быстрых движений возможным благодаря скелетно-мышечной систем у животных является основой бег, полет, плавание - атрибутов, которые было бы весьма желательно в проворные, ловкие и, возможно, миниатюрных роботов.
Новейшие разработки в области материалов приближаются к этим возможностям. Углеродные нанотрубки (УНТ), например, оказались очень полезными, поскольку приводы, как самостоятельно, так и в качестве укрепления фазы в композиционных материалах. Как природных мышц, формирование УНТ и МСП в волокна обеспечивает более геометрии для привода производительности. УНТ волокон (24-26) и полианилина волокон (27) теперь доступны с высокой прочностью и проводимости. Помимо небольших количеств УНТ в полианилина, а затем wetspinning и рисунок, высочайшее качество ответ срабатывания при внешней нагрузки (28). В самом деле, реакция срабатывания была измерена более чем на 100 МПа приложенного напряжения, что в три раза выше, чем сообщалось ранее для проведения полимерных приводов.
Ответ приводов под нагрузкой также была улучшена с помощью ионных жидкостей в качестве электролитов (29). Ионные жидкости также в значительной степени улучшить операционную жизни проводящего полимера приводы (и других устройств) путем устранения побочных реакций (30).
Выбор электролита существенно улучшает производительность полипиррол приводов с точки зрения производства и деформации быстродействия. Очень большие деформации может быть достигнуто с использованием конкретных примесей и электролитов (22), и той же системы в режиме поворотного освещения, могут быть использованы для создания самого быстрого движения (12) (рис. 4). Точный контроль этих движений является предметом недавних работ (31).
Очевидно, что еще есть путь, прежде чем искусственные мышцы могут сравниться по производительности природных систем. Однако, учитывая нынешние темпы прогресса, использование искусственных мышц бионических приложения могут быть далеко. В самом деле, "армрестлинг" вызов использовании протезов оружия на питание от искусственных мышц в настоящее время ежегодно (32).
Без сомнения, больных параличом, тремор, артрита или других нарушений движения стремятся к нам победить вызов-где искусственное-мышечной мощности борется руку человека, и выигрывает!
Имплантируемые бионических устройств
Хотя внешние приложения для меня органа может быть легче разрабатывать на начальном этапе, это способность МСП взаимодействовать с живой ткани и клетки, которая содержит самые интересные перспективы для будущего применения бионических. Можно зондирования, приводя в движение, контролируемых-релиз и энергии хранения способности МСП быть разработаны для замены или расширения естественных функций организма?
Быстрый прогресс в ряде областей, обусловлено более глубокого понимания того, как МСП работать и с появлением новых материалов, в частности нано-материалов и нанокомпозитов. Электронная связь с живыми клетками представляет интерес, Вим целях повышения эффективности имплантатов для тканевой инженерии или кости отрастания (33). Это также важно в связи с выполнением имплантатов, таких как бионика ухо (1) или бионических глаз (34), и может быть дополнительно использованы для целевой доставки лекарств и внедрены биосенсоры.
Сотовый леса
Один мощный терапевтический технология контролируемого роста клеток человека: есть необходимость стволовых клеток, нервных клеток и мышечных клеток, чтобы быть культурными, расположенных и подключенных к окружающие ткани. Динамичный характер МСП делает их привлекательными как мобильные леса.
Сотовый вложений и роста зависит от многих факторов, в том числе химии поверхности и топографии и даже твердость материала. МСП могут быть сформулированы для настройки всех этих факторов. Например, смачиваемость проводящих полимеров существенно зависит от применения электрической стимуляции (рис. 5). На механическом уровне модуля упругости полипиррол было показано изменение по четыре раза в течение окислительно-восстановительных езда на велосипеде (35), а также динамические круговорот жесткости поверхности могут быть полезны в деле поощрения и направления роста клеток (36-38).
Хотя эти увлекательные свойства могут быть использованы для влияния поведение клеток, полимерной композиции определяет polymercell совместимости. Очевидно, что тесный контакт полимерные ячейки не требуется, если эффективные электронные / молекулярные связи должно произойти. Например, PPy содержащие гепарин (биологических полиэлектролитов) в качестве легирующей примеси были использованы для поддержки роста эндотелия ячейки (39, 40). При этом примеси, клетки распространяются сформировать видение сплошного слоя и принять морфологии типичных здоровых клеток. Присутствие гепарина в качестве неотъемлемой части проводящей структуры имеет решающее значение, так как применение других, не биологических примесей не была успешной. В последнее время использование карбокси-endcapped polypyrroles было показано для улучшения адгезии эндотелиальных клеток (41).
Состав материала также имеет важное значение в развитии нервных клеток на электропроводящих полимеров. В начале работы, использование полиэлектролитов примесей (как биологической (42) и синтетические (43)) было бы полезно. Полиэлектролитов примеси приводит к образованию электронных (мягкие) гидрогеля по-прежнему, способных доставлять электрической стимуляции.
PPy легированных обычных примесей, таких, как dodecylbenzenesulfonate (44) и поли (styrenesulfonate) (45) ионов, оказался успешным в нейритов исследований. Использование биологически активных примесей значительно улучшает нейритов вложений и расширения. Например, когда белка фибронектина полимер, содержащий фрагменты и нонапептида были использованы в качестве легирующей примеси PPy, клеточный ответ был лучше, чем у CH югу ^ ^ 3 COO-легированных PPy (46).
Нейритов расширения PC-12 клеток было более заметным на поверхности, чем на PPy полистирола (42, 47). Применение электрической стимуляции значительно увеличилось выражение neurites в клетках путем предоставления освобождения механизма фактор роста нервов с платформы МСП (43). Стимуляция также увеличивает адсорбцию фибронектин, и это играет важную роль в содействии расширению нейритов (48).
В исследовании полипиррол нейронные имплантанты для протезирования (44), легированных PPy с поли (styrenesulfonate) или dodecylbenzenesulfonate была пересажена в коре головного мозга крысы, и было показано, выполнять, а также (или лучше) тефлон. Нейронов и глиальных (центральная нервная система) клеток окутанный имплантата, обеспечивая прямой путь к электрической клеток головного мозга с помощью имплантатов. Такие имплантаты могут обеспечить маршрут для передачи внешних и внутренних электронных сигналов мозговой ткани после операции для моделирования и / или ремонту поврежденных нейронных структур.
Нерв аксонов могут вырасти на поверхности PPy и развития аксонов могут зависеть от контролируемого высвобождения факторов роста нервов включены в полимере, чтобы стимулировать формирование аксонов (49). Кроме того, PPy покрытые электроды могут эффективно преобразовывать AC-модулированных электрических стимулом для нервных тканей с помощью записи в естественных условиях. Биосовместимость PPy, следовательно, делает ее захватывающей субстрат для нейронной структуры лесов, нервные раздражения инжекции заряда, и внедрить устройства.
Хотя прямой электрической стимуляции, очевидно, имеет положительный эффект, опять-таки многомерных эффекты, возникающие от электрической стимуляции МСП, которые предоставляют уникальные возможности. Мы показали совокупный положительный эффект прямой электрической стимуляции и локализованных контролем (по требованию) освобождение факторов роста, таких как neurotrophin-3 (NT3) в содействии результатом neurites из эксплантов содержащий спинной ганглиозных клеток корня. Эксплантов выращивали в течение 24 ч на PPy покрыта молекулами клеточной адгезии (CAM) и легированного р-толуол сульфанат, как с neurotrophin-3 (PPy/pTS/NT3) и без (PPy / СТВ), и эти эксплантов были подвергнуты раздражитель двухфазный ток импульса в течение 1 ч. Нейритов был рассмотрен через три дня в области культуры. Эксплантов, выращенных на стимулировали PPy/pTS/NT3 было больше neurites в эксплантов (рис. 6а), чем выращенные на эксплантатах стимулировали PPy / СТВ (рис. 6, b). Стимуляция PPy / СТВ существенно не изменяет ряд neurites в эксплантов по сравнению с нестимулированных PPy / СТВ (р = 1,0).
Закрытие мысли - готовиться к нанобионики! .
Продолжает достижений в области нанотехнологий для МСП обсуждали здесь с нас к реализации весь потенциал этих материалов в области медицинской бионики.
Более эффективное преодоление бионических интерфейс значительно повлияет на многие аспекты медицинской науки. Например, более эффективные разъемы для нервных клеток, немедленно повысить производительность имплантатов, таких как бионика уха и бионических глаз. Эффективное стимулирование oesteoblasts будет оказывать помощь в кости волоски, а поощрение роста эндотелия клетка имеет решающее значение для заживления ран, а также в интеграции имплантатов, таких как стентов. Дальнейшее развитие технологии искусственного мышцы на основе МСП также будет иметь огромное влияние на тех, которые требуют помощи при движении или во время восстановления или из-за болезни или травмы.
В качестве материала ученых и инженеров, углубиться в нанодоменов, в частности МСП, границы между электроники и биологии стали нечеткими. Это именно то, что мы хотим - плавный переход между жестким мире электроники и мягкий мир биологии!
Области нанобионики предлагает захватывающие перспективы применения многих новых наноструктурированных материалов в сочетании с динамически настраиваемых материалов, таких как МСП, открывало новую эпоху манипуляции и контроля биологического мира.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кларк, М., Г. Г. Уоллес, "Bionic Уши: их развития и будущих достижений использованием Нейротрофины и Существенно проводящих полимеров," Прикладная Bionics и биомеханики, 1 (2). с. 67-89 (2004).
2. Zrenner Е. "Будет ли имплантаты сетчатки восстановить зрение?" Наука, 295, с. 1022-1025 (2002).
3. Бхадра, N., и др.. ", Вживляют по восстановлению функции в травме спинного мозга," Медицинская Eng. и физике, 23, с. 19-28 (2001).
4. Peckham, PH и др.., "Расширенный Neuroprosthesis реставрации рук и плеча Управление с помощью имплантируемых контроллер", журнал хирургии кисти, 27A (2), с. 265-276 (2002).
5. Де Росси, Д. и др.. ", Dressware: переносной оборудования", материаловедения и инженерного C, 7, с. 31-35 (1999).
6. Кэмпбелл, Т. Е. и др.. "Могу ткань датчики монитора груди движения?", Журнал биомеханики. 40, с. 3056-3059 (2007).
7. Muoro, BJ, и др.. ", Переносной текстильной Биологическая обратная связь системы: являются ли они слишком умны для владельца?", В "переносной системы электронного здравоохранения для персонализированного управления здравоохранением: современное состояние и будущие задачи", Lymberis А., D . де Росси, ред .. Пресс IOS, Амстердам, Нидерланды, с. 271-277 (2004).
8. Мунро, BJ, и др.. ", Переносной системы биологической обратной связи, интеллектуальные Текстиль и одежда", Манила. HR, под ред. CRC Press, Boston, MA, и Вудхед Publishing Ltd, Кембридж, Великобритания, с. 450-470 (2006).
9. У Ю., и др.., "Soft Механические датчики через обратные приводы в Полипиррола," Расширенное функциональных материалов, (в печати).
10. Боман Р., проводящего полимера искусственные мышцы, "Синтетические Металлы, 78 (3), с. 339-353 (1996).
11. Отеро, ТЗ и др.. ", Электрохимии и проводящих полимеров: мягкий, влажный, многофункциональные и Биомиметические материалы," Синтетические Металлы, 119 (1-3), с. 419-420 (2001).
12. У Ю., и др.., "Fast трехслойных Полипиррола Гибка Приводы для высокоскоростных приложений." Синтетические металлов. 156 (16-17). с. 1017-1022 (2006).
13. Хансон, D., "Приложения СРГ в индустрии развлечений", в "Электроактивные полимерные (EAP) Приводы, как искусственные мускулы: действительность, потенциал, и проблемы", второе издание, Бар-Коэн, Ю., ред., SPIE Пресса, Bellingham, WA (2004).
14. Боман, Р. и др. /. ", Проводящего полимера Электромеханические приводы," в "сопряженных полимерных материалов: возможности в области электроники. Оптоэлектроника и молекулярной электроники", Bredas. J., Р. Случайность, ред., Kluwer Academic Publishing, Dordrecht, Нидерланды, с. 559-582 (1990).
15. Пел, Q, и О. Inganas ", сопряженных полимеров и изгиб кантилевера Метод: Электротехническое Мышцы и Smart Devices," Advanced Materials, 4 (4), с. 277-278 (1992).
16. Ганди, MR, и др.., "Механизм электромеханических приводов в Полипиррола," Синтетические Металлы, 73 (3). с. 247-256 (1995).
17. Хара, С. и др. /. ", Полипиррола-металл-Coil Композитный приводы, как искусственный мышечных волокон," Синтетические Металлы, 146 (I), с. 47-55 (2004).
18. Смела, Е. и др.., "Контролируемая Складные микронных размеров конструкций," Наука, 268, с. 1735-1738 (1995).
19. Мэдден, J., и др.., "Искусственный технологии мышц: физические принципы и военно-морского перспективы", IEEE J. океанических Eng., 29, с. 706-729 (2004).
20. Динг, J., и др.., "High Performance проводящего полимера Приводы Используя трубчатой геометрией и спираль из пружинной Соединения," Синтетические Металлы, 138 (3), с. 391-398 (2003).
21. Спинкс, Г. М. и др. /. ", Проводящих полимеров и углеродных нанотрубок в качестве Электромеханические приводы и датчики напряжения", материалы научного общества Symposium Proceedings, 698, с. 5-16 (2002).
22. Хара, С. и др. /., "Free-Постоянной гелеобразного Полипиррола приводы, легированные Bis (Perfluoroalkylsulfonyl) Имиды выставке очень больших напряжений," Smart материалов и конструкций, 14 (6), с. 1501-1510 (2005).
23. Мэдден, JD, и др.., "Fast Договаривающихся Полипиррола приводы," Синтетические Металлы, 113 (1-2), с. 185-192 (2000).
24. Пулен, П. и др.., "Кино и волокна ориентированная одной нанотрубки стены", Carbon. 40 (10), с. 1741-1749 (2002).
25. Далтон, А.Б. и др.., "Супер-жесткие Углеродные нанотрубки-волокна - Эти Чрезвычайный композитного волокна могут быть вплетены в электронных Текстиль," Природа, 423 (6941). с. 703 (2003).
26. Zhang, MH и др.., "Многофункциональный углеродных нанотрубок ямс этот фильм Древние технологии". Наук, 306 (5700). с. 1358-1361 (2004).
27. Боумен, D и BR Mattes ", проводящей волоконно Готовится из сверхвысокомолекулярного Вес полианилина для смарт-тканей и текстильных Интерактивные приложения," Синтетические Металлы, 154 (1-3), с. 29-32 (2005).
28. Спинкс, Г. М. и др. /., "Карбон-нанотрубок Железобетонная Полианилина волокна для мышц высокопрочного искусственного," Advanced Materials, 18 (5), с. 637-640 (2006).
29. Xi, Б. и др.. ", Поли (3-метил тиофена) Электрохимический Приводы показаны повышенная нагрузка слова" и работа за цикл при более высоких напряжениях операционный "Полимер. 47, с. 7720-7725 (2006).
30. Лу, В. и др. /. "Использование ионных жидкостей для Pi-сопряженных устройств полимерных Электрохимический" Наука, 297 (5583), с. 983-987 (2002).
31. Alici, Г. и др. /., "Методология к оптимизации геометрии высокопроизводительных Полипиррола (Ppy) Приводы". Smart материалов и конструкций. 15 (2). с. 243-252 (2006).
32. "Армрестлинг матч между Арм EAP-приводных роботами и прав," <A HREF = "http://ndeaa.jpl.nasa.gov/nasa-nde/lommas/eap/EAP-armwrestling.htm" целевых = " _blank "относительной =" NOFOLLOW "<> http://ndeaa.jpl.nasa.gov/nasa-nde/lommas/eap/EAP-armwrestling.htm / A>.
33. C McCraig. Д., и др.., "Борьба с электрическим поведение клеток: Текущий Просмотров и потенциал на будущее". Физиологические преподобный, 85 (3), с. 943-978 (2005).
34. Maynard, Е. М. Visual Протезы "Ежегодный обзор биомедицинской инженерии, 3, с. 145-168 (2001).
35. Спинкс, Г. М. и др. /., "Штамм Ответ Полипиррола приводы под нагрузкой," Advanced Materials функциональной. 12 (6-7). с. 437-440 (2002).
36. Старший, SH и др.. ", Хондроцитов Дифференциация модуляции частоты и продолжительности циклических сжатие Идет загрузка" Анналы биомедицинской инженерии, 29 (6), с. 476-482 (2001).
37. Лич, JB, и др.. ", Результатом нейритов и ветвление PC-12 ячеек на очень мягких поверхностей резко падает ниже порогового субстрата жесткости". Журнал нейронной инженерии. 4, с. 26 -?? (2007).
38. Pelham, Р. J., и Y.-L. Wang, "Locomotion клеток и координационных Спайки регулируются основания Гибкость," Труды Национальной академии наук США, 94 (9), с. 13661-13665 (1997).
39. Гарнер, Б. и др.. ", Полипиррола-Гепарин композиты как StimulusResponsive Подложки для роста эндотелия Cell," Журнал биомедицинских исследований материала, 44 (2), с. 121-129 (1999).
40. Гарнер, Б. и др.. "Человеческое Эндотелиальная Приложение ячейки и роста на Полипиррола-Гепарин Vitronectin зависимых", журнал наук о материалах - Материалы в медицине. 10 (1), с. 19-27 (1991).
41. Ли, J.-W. и др.. ", Карбокси-Endcapped Проводящий Полипиррола: Биомиметические Полимерные Проведение для сотовых леса и электроды", Ленгмюра, 22 (24), с. 9816-9819 (2006).
42. Ходжсон, AJ и др.. ", Реактивная богатство супрамолекулярных Ассамблей Полипиррола Mucopolysaccharide и протеина в качестве управляемых биокомпозитов для нового поколения интеллектуальных биоматериалов". Супрамолекулярная науки, 1, с. 77-83 (1994).
43. Ходжсон, AJ и др.. "Интеграция биокомпонентов с синтетические структуры - Использование проводящие полимерные композиты полиэлектролитов," Proc. в Soc. фото-оптические приборы инженеров - Smart Материалы Технологии и Biomimetics ", 2716, с. 164-174 (1996).
44. Джордж, премьер и др.., "Изготовление и биосовместимости имплантатов Полипиррола Подходит для нейронных протезирование". Пектин, 26 (17), с. 3511-3519 (2005).
45. Шмидта, CE, и др.., "Стимулирование нейритов Использование электропроводных полимеров," Труды Национальной академии наук США, 94 (17). с. 8948-8953 (1997).
46. Кюи, X. и др.. ", Модификации поверхности нейронных Запись Электроды с проводящего полимера / биомолекулы смеси", журнал Материалы биомедицинских исследований, 56 (2), с. 261-272 (2001).
47. Шастри, VR, и др.. ", Полипиррола - потенциальный кандидат на Stimulutade Регенерация нерва," Материалы исследований общества Symposium Proceedings, 414, с. 113-118 (1996).
48. Kotwal А., CE Шмидт, "Электрическая стимуляция Кастраты адсорбции белков и нервных клеток Взаимодействие с электропроводных биоматериалов", биоматериалы, 22 (10), с. 1055-1064 (2001).
49. Cen Л., и др.. "Оценка экстракорпорального биоактивность гиалуроновой кислоты и сульфатная гиалуроновой кислоты Функционализированное Eleciroactive полимер," Biomacromolecules. 5 (6), с. 2238-2246 (2004).
50. Уоллес, Г. и Г. Спинкс ", проводящих полимеров - Ликвидация Bionic интерфейс," Soft материи, 3, с. 665-671 (2007).
ГОРДОН Г. УОЛЛИС
Джеффри М. Спинкс
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ПОЛИМЕР
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
Университет Вуллонгонга
ГОРДОН Г. Уоллес исполнительный директор исследований ARC Центр повышения квалификации для Электроматериалы науки, которая является частью интеллектуального научно-исследовательский институт полимерных в Univ. Вуллонгонга (Нортфилдс просп. Wollongong, NSW 2522, Австралия; Телефон: 61-2-4221-3127, факс: 61-2-4221-3114; Электронная почта: <A HREF = "mailto: gwallace@uow.edu . аи "> <gwallace@uow.edu.au />). Его исследовательские интересы включают органические проводники, наноматериалов и электрохимических зондовых методов анализа. Настоящее время основное внимание предполагает использование этих средств и материалов в развивающихся biocommunications от молекулярного до скелетных областях в целях улучшения деятельности человека с помощью медицинских бионики. Уоллес является автором более 400 реферативных публикаций и монографии (2 издания) на заведомо проводящих полимеров для интеллектуальных систем материала. Под его руководством 50 аспирантов по завершении их степени. Он является фанатичным сторонником клуба Geelong футбол, который протестировал колено рукав показано на рисунке 3, а недавно выиграл в 2007 году Австралийской футбольной лиги премьера ..
Джеффри М. Спинкс является профессором конструкционные материалы в Univ. Вуллонгонга (Телефон: 61-2-4221-3010; Электронная почта: <a href="mailto:gspinks@uow.edu.au"> gspinks@uow.edu.au </ A>). Он получил степень бакалавра прикладных наук и кандидат в науку о полимерах из Univ. от Мельбурна. С момента вступления в Univ. Вуллонгонга в 1990 году, он разработал программу научных исследований в электроактивных полимеров, особенно для искусственных мышц и датчиков, а также опубликовал более 100 реферативных статей журнала. Он не фанат клуба Geelong Футбол.
Благодарности
Многие коллеги и аспиранты, внесли значительный вклад в эту область исследований - спасибо! Мы также признательны Австралийский исследовательский совет (ARC) для ее дальнейшей финансовой поддержки.
