Son texnoloji irəliləyişlər fizioloji siqnalları izləmək və ya bədənin terapevtik olaraq hədəflənmiş bölgələrinə yüksək dəqiqliklə müdaxilə etmək üçün istifadə edilə bilən, getdikcə daha təkmilləşən geyilə bilən və implantasiya edilə bilən cihazların geniş spektrinin inkişafına imkan yaratdı. Bu cihazlar, xüsusən də implantasiya edilə bilənlər, adətən dəyişən bioloji mühitlərdə uzun müddət qalmaq üçün nəzərdə tutulduğundan, onlar biouyğun olmalı və zədələndikdən sonra özlərini düzəldə bilməlidirlər.

Sungkyunkwan Universitetinin, Əsas Elmlər İnstitutunun (IBS) və Cənubi Koreyadakı digər institutların tədqiqatçıları bu yaxınlarda bu cihazlara inteqrasiya oluna bilən, özünü sağaldan və uzana bilən elektron komponentlər hazırlamaq üçün yeni bir üsul hazırladılar. Onların yanaşması, Nature Electronics- də dərc olunmuş məqalədə öz-özünə bərpa olunan və uzana bilən tranzistorların yüksək performanslı inteqrasiya edilmiş sistemlərə miqyaslana bilən və yenidən konfiqurasiya edilə bilən yığılmasına imkan verir.

“2000-ci illərin ortalarından etibarən çevik və uzana bilən elektronikanın inkişafı süni elektron dəri və yumşaq implantasiya edilə bilən bioelektronika kimi tədqiqat sahələrində əhəmiyyətli dərəcədə inqilab etdi” dedi.

“Bu tərəqqiyə baxmayaraq, uzun müddətli xarici qoşma zamanı cihazın performansını qorumaq mexaniki yorğunluq və təkrar hərəkətlər və xarici təsirlərdən yaranan zədələr səbəbindən çətin olaraq qalır. Bundan əlavə, istifadəçinin xüsusi ehtiyaclarını ödəmək üçün artıq hazırlanmış çevik elektron cihazların yenidən konfiqurasiyası təbii olaraq qeyri-mümkündür.”

İmplantasiya edilə bilən elektronikanın inkişafı ilə bağlı daha bir problem, bu cihazların zamanla elektrik xüsusiyyətlərini, xüsusən nəm və dinamik bioloji mühitlərdə saxlamasını təmin etməkdir. Son və onun həmkarları sərfəli elektron xassələri olan öz-özünə sağaldan və uzana bilən materialların layihələndirilməsi yolu ilə bu çətinliyin öhdəsindən gəlmək üçün yola çıxdılar və sonra onları sxemlərə inteqrasiya etmək üçün bir üsul hazırladılar.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=2793866484&adk=161300458&adf=2278794688&pi=t.ma~as.2793866484&w=540&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1748955441&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-06-scalable-method-stretchable-transistors-circuits.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM2LjAuNzEwMy4xMTQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzYuMC43MTAzLjExNCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNi4wLjcxMDMuMTE0Il0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1748955432840&bpp=2&bdt=491&idt=774&shv=r20250602&mjsv=m202505290101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D594147a00c618f4c%3AT%3D1735548631%3ART%3D1748955445%3AS%3DALNI_MYbuCvlfveSCnpeUIQKyQ2DBT11fQ&gpic=UID%3D00000f84124e2904%3AT%3D1735548631%3ART%3D1748955445%3AS%3DALNI_Maf8g334ShSARz9IhljaNTJv-vUzg&eo_id_str=ID%3D639b28d7655b7aa4%3AT%3D1735548631%3ART%3D1748955445%3AS%3DAA-Afjakj_-HiAALGKSfOxRJbP3s&prev_fmts=0x0%2C1521x730%2C1521x730&nras=3&correlator=5248624086232&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=403&ady=1855&biw=1536&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092201%2C95331833%2C95353386%2C95361622%2C95362171%2C95360294&oid=2&pvsid=6630583225119071&tmod=1599893707&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CopeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=8464

Son izah etdi: “İnsan dərisi zədədən sonra təbii olaraq özünü bərpa edir, orijinal mexaniki xüsusiyyətlərini və xarici stimulları dəqiq hiss etmək və duyğu məlumatlarını beyinə ötürmək qabiliyyətini bərpa edir”.

“Bu özünü sağaldan funksionallıqdan ilhamlanaraq, bu tədqiqat tranzistorun hər üç kritik təbəqəsinə uzana bilən və özünü sağaldan xassələri özündə birləşdirir: dielektrik izolyasiya təbəqəsi, yarımkeçirici təbəqə və elektrod təbəqələri (qapı, mənbə və drenaj). Bu tranzistorların özünü sağaltma qabiliyyətindən istifadə edərək, istifadəçilər aktiv şəkildə rekonfiqurasiya edə və rekonfiqurasiya edə bilərlər. onların xüsusi tələblərinə uyğundur”.

Tədqiqatçılar tərəfindən təqdim edilən özünü sağaldan uzanan tranzistorlar və sxemlər yaratmaq üçün miqyaslı üsul beyində, vagus sinirində , onurğa beynində, periferik sinirdə və hətta ürək toxumalarında elektrofizioloji siqnalları ölçə bilən implantasiya edilə bilən cihazların inkişafını dəstəkləyə bilər . Bu cihazlar geniş spektrli xəstəliklərin müalicəsi və diaqnozu üçün yeni imkanlar aça bilərdi.

“Özünü sağaldan və uzana bilən inteqrasiya olunmuş modul sistemi həyata keçirmək üçün özünü müalicə edən polimerlər, keçirici nanomateriallar və üzvi yarımkeçiricilər kimi əsas materiallar vacibdir” dedi Son.Oyna

00:0000:17SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaSS-TFT insan biləyinə bağlanarkən əyilmə və uzanma. SS-TFT əyilmə və uzanma zamanı insan biləyi ilə uyğun əlaqə saxladı. Kredit: Nature Electronics (2025). DOI: 10.1038/s41928-025-01389-z

“Birincisi, tranzistorun yarımkeçirici təbəqəsi, özünü müalicə edən polimeri üzvi yarımkeçirici ilə qarışdırmaqla, daha sonra spin-örtməklə sadə şəkildə hazırlana bilər. Bu proses kortəbii şaquli faza ayrılmasına səbəb olur ki, bu da xarici gərginlik altında performansın deqradasiyasını effektiv şəkildə qarşısını alır. Fiziki zədələnmə baş versə belə, üzvi polimer ilə mexaniki xassələri bərpa etməyə imkan verir.”

Son və onun həmkarları elektron cihazların hər bir funksional təbəqəsini, o cümlədən izolyasiya filmləri, elektrodlar və yarımkeçirici təbəqələri köçürmə-çap kimi tanınan bir proses vasitəsilə geniş ərazilərdə istehsal etməyi təklif etdilər. Bu yanaşma asanlıqla böyüdülə bilər və sonra toxunma sensorları, aktiv matrislər və displeylərlə inteqrasiya oluna bilən geniş sahəli uzana bilən modul sistemləri hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər.

Komandanın təklif etdiyi çap metodundan istifadə edərək, onların inkişaf etdirdiyi uzanan və özünü sağaldan tranzistorlar xüsusi tətbiqlər üçün ən uyğun sistemlər istehsal etmək üçün LEGO blokları kimi asanlıqla yenidən yığıla bilər. İlkin sınaqlarda tədqiqatçılar göstərdilər ki, əla izolyasiyaya və biouyğunluğa malik öz-özünə müalicəvi polimer substratlardan istifadə etməklə hazırlanmış tranzistorlar canlı heyvanlara implantasiya edildikdən sonra uzun müddət sabit elektrik performansını qoruyub saxlayır.

“Bu günə qədər öz-özünə müalicə imkanlarını, uzanma qabiliyyətini və in vivo implantasiya qabiliyyətini birləşdirən heç bir sistem səviyyəsində bioelektronika hazırlanmamışdır; bu tədqiqat bu cür sistemlərin potensialını nümayiş etdirən ilk tədqiqatdır” dedi Son.

“İnsanın böyüməsi üçün beyinə, onurğa beyninə və periferik sinirlərə implantasiya edilmiş qabaqcıl yüksək sıxlıqlı elektrod massivləri vasitəsilə neyron siqnalları əldə edə bilən, bu siqnalları gücləndirən və emal edən və qapalı döngə əks əlaqə vasitəsilə elektrik stimullaşdırılmasını həyata keçirə bilən yeni nəsil neyroprostetik sistemlər tələb olunur. Bu sistemlərin işləmə müddətini uzatmadan işləmək üçün kritik ilkin şərtdir.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=2793866484&adk=161300458&adf=3971797261&pi=t.ma~as.2793866484&w=540&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1748955478&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-06-scalable-method-stretchable-transistors-circuits.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM2LjAuNzEwMy4xMTQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzYuMC43MTAzLjExNCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNi4wLjcxMDMuMTE0Il0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1748955432842&bpp=1&bdt=493&idt=773&shv=r20250602&mjsv=m202505290101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D594147a00c618f4c%3AT%3D1735548631%3ART%3D1748955445%3AS%3DALNI_MYbuCvlfveSCnpeUIQKyQ2DBT11fQ&gpic=UID%3D00000f84124e2904%3AT%3D1735548631%3ART%3D1748955445%3AS%3DALNI_Maf8g334ShSARz9IhljaNTJv-vUzg&eo_id_str=ID%3D639b28d7655b7aa4%3AT%3D1735548631%3ART%3D1748955445%3AS%3DAA-Afjakj_-HiAALGKSfOxRJbP3s&prev_fmts=0x0%2C1521x730%2C1521x730%2C540x280&nras=3&correlator=5248624086232&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=2&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=4065&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=1244&eid=31092201%2C95331833%2C95353386%2C95361622%2C95362171%2C95360294&oid=2&psts=AOrYGskhuZRAuoCKq5_QqB4WPcPTEo8y_MZiyoGHxKcoqNm2g-nOFjsb1ReDgk-d6nZxV_kSauXMOdWyVbrfvcEf0n-qzQ&pvsid=6630583225119071&tmod=1599893707&uas=3&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=2&fsb=1&dtd=45800

Komandanın yanaşması ilə hazırlanmış cihazların daha bir üstünlüyü onların modul və yenidən konfiqurasiya edilə bilən təbiətidir. Bu xüsusiyyət həm onların istifadəçilərin üstünlükləri və ya ehtiyaclarına uyğun olaraq fərdiləşdirilməsinə, həm də performanslarının əhəmiyyətli dərəcədə aşağı düşdüyü halda, onları qoş və oynatmaya bənzər qoşma vasitəsilə çıxarmağa və ya dəyişdirməyə imkan verir.

Gələcəkdə, Son və onun həmkarları tərəfindən təqdim edilən uzanan və özünü sağaldan inteqral sxemlərin istehsalı üçün miqyaslı yanaşma daha da təkmilləşdirilə və perspektivli yeni implantasiya edilə bilən və ya geyilə bilən biotibbi cihazların, eləcə də protezlərin hazırlanmasında istifadə oluna bilər. Nəhayət, onların təhlükəsizliyini təmin etmək və real dünya potensialını təsdiqləmək üçün onların təklif etdiyi metoddan istifadə etməklə hazırlanmış sistemlər preklinik və klinik sınaqlarda sınaqdan keçirilə bilər.

“Bu irəliləyişlərin insan artırma texnologiyalarının inkişaf edən sahəsində təməl daşı kimi xidmət edəcəyi gözlənilir” dedi Son. “Növbəti tədqiqatlarımızda biz öz-özünə müalicə olunan və uzana bilən modul inteqrasiya edilmiş sistemlərin elektrik göstəricilərinin yaxşılaşdırılmasına diqqət yetirəcəyik.

“Xüsusilə, yüksək sürətli dövrə əməliyyatını təmin etmək üçün yarımkeçiricilərin hərəkətliliyi və elektrod keçiriciliyi kimi əsas parametrləri optimallaşdırmağı hədəfləyirik. Bundan əlavə, biz in vivo yüksək keyfiyyətli elektrofizioloji siqnalları əldə edə bilən sxemlər hazırlamağı planlaşdırırıq. Bu irəliləyişlərə əsaslanaraq, son məqsədimiz beyin və ürək xəstəliklərinin diaqnostikası və müalicəsi üçün fərdiləşdirilmiş sistemlər hazırlamaqdır.”

Daha çox məlumat: Jaepyo Jang et al, İnteqrasiya edilmiş sistemlər üçün özünü sağaldan uzanan tranzistorların və sxemlərin yenidən konfiqurasiya edilə bilən montajı, Nature Electronics (2025). DOI: 10.1038/s41928-025-01389-z .

Jurnal məlumatı: Nature Electronics 

© 2025 Science X Network