欧洲杯线上买球科幻小说一直预测人类和计算机的结合。许多孩子在1960年代和1970年代的疯狂粉丝六百万美元的人的电视连续剧和电影“星球大战”,这两种特色人物与电子的身体部位。这些孩子长大后成为今天的科学家,和现在的工作将科幻小说变成科学事实。欧洲杯线上买球初步研究设计电子设备,可以植入人体,由大脑控制。这可能导致“仿生”肢体替代品的可能性和电子传感装置用于查看图片(以取代损坏的眼睛),听到声音(取代受损的耳朵)和检查身体化学(监控疼痛,疾病或药物剂量)。 所有这些设备都需要直接由大脑控制,所以必须与人类的神经系统。正是这种生物系统之间的接口和电子系统,提出了科学家在这一领域的重大挑战。最有前途的材料之一,应对生物相容性的问题是多孔硅,硅欧洲杯足球竞彩的一种形式,被身体的免疫系统容忍。 硅作为生物材料基于体硅半导体设备已用于体外(体外)生物传感好几年了。然而,这种形式的硅不是生物相容性和到目前为止一直阻碍其使用体内(体内)。大部分硅基集成电路需要“包装”可以使材料的生物相容性,如果他们是用于和与生活组织。相比之下,纳米多孔硅(PS)的属性,使它成为一个非常有前途的生物材料,特别是为传感设备需要与生物系统。 半导体这类设备几乎肯定会使用是从汤姆斯技术。两种基本类型的组件构建与半导体材料晶体管和激光二极管。欧洲杯足球竞彩晶体管是镓arsenide-based硅和激光二极管。从电子的角度,更好的使晶体管和激光二极管相同的材料。从的角度发展生物兼容的设备,对新材料的需求更为迫切。欧洲杯足球竞彩砷化镓是有毒的生物系统,虽然大部分硅的毒性是未经证实的,生物相容性的材料还是不佳。 多孔硅寻找一种有效的、发光半导体可能扮演的角色的激光二极管和晶体管向前迈出了一大步,当多孔硅证明了这些属性。材料也不会引起排斥的,所以希望使用多孔硅将加快发展生物界面上的设备。材料可能是桥,它允许信号和信息传播之间的半导体器件和生物系统。 P产品的多孔硅多孔硅是偶然发现的。它是由非均匀刻蚀在硅与电解质的电解抛光含有氢氟酸。腐蚀导致系统无序毛孔剩下纳米晶体的隙间区域。多孔硅仍由电化学蚀刻硅的制造氢氟酸(HF)的解决方案。水高频蚀刻过程不适合,因为硅表面疏水性。多孔层可以更多的结构统一如果使用一个ethanoic解决方案——这增加了硅的润湿性,并允许更好的表面酸渗透。Ethanoic腐蚀解决方案也减少氢气气泡的形成乙醇作为表面活性剂,防止泡沫粘在硅表面。 开发一个蚀刻细胞允许的最大控制再现性,孔隙度和厚度的多孔硅是该领域的研究人员的一个主要担忧。然而,了解如何控制PS形态是极其困难由于大量的促成因素。这意味着PS本质上是一种无序材料不指定属性。其发光特性是用量子限制模型来解释。这表明,增强和蓝移发光排放结果从量子局限激发复合纳米结构在PS骨架。 多孔硅的特点PS是归类为微孔(孔隙大小大于50 nm),介孔(5-50nm孔隙大小)或纳米多孔(孔隙大小小于5海里)。透射电子显微镜(TEM)直接用于图像PS层和准确的孔隙大小分布信息是来自气体吸附等温线低温生成。材料通常是单晶的但无定形区域的证据被发现使用x射线散射x射线吸收精细结构、拉曼光谱和电子显微镜。这些技术表明,非晶层的数量随氧化、老化和post-anodisation治疗,但总硅纳米晶体的微观结构是嵌入在一个非晶态网络式的矩阵。 硅纳米晶体在PS发出可见光10-15A大小不同。拉曼光谱学使间接信息PS,表明纳米晶体的微观结构改变有关的选择规则与入射光子光学声子之间的相互作用。这拓宽相关的拉曼峰和产生的发光性质在多孔但不是大部分硅。 PS层的内部表面积变化从200 - 600毫升每平方厘米的外部表面。表面含有空气中的杂质和腐蚀过程,影响材料的光学和电学性质和可能影响生物系统如活细胞接触表面。常见的杂质包括氢、氟和氧。氢和氟的含量下降随着时间的推移被羟基取代大气水水解。多达1%的氧气通常在几分钟内吸附空气干燥。在几天Si-O-Si, O-Si-H和O3-Si-H团体形成。这些氧化物PS表面被认为发挥着至关重要的作用在材料的生物相容性。 生物相容性
生物相容性材料的界面与天然物质而引发的自然反应。人体通常响应与合成材料由体液沉淀蛋白质和细胞表面的材料。欧洲杯足球竞彩这可能会导致感染和生物制造的设备拒绝不相容的材料。欧洲杯足球竞彩今天的大部分医疗设备是由材料,如PVC、聚丙烯、聚碳酸酯、氟塑料和不锈钢。欧洲杯足球竞彩这些材料是由欧洲杯足球竞彩人体“容忍”,被描述为“bioinert”。 生物活性生物材料欧洲杯足球竞彩一个有效的生物材料必须债券活组织——换句话说,它必须是“生物活性”。任何医疗植入的成功取决于细胞的行为之间的界面附近的主机和设备使用的生物材料。所有的生物都有欧洲杯足球竞彩形态、化学和电气特性影响的反应细胞表面植入。最初的事件是一层蛋白质的吸附生物材料。一般来说,控制吸附很多蛋白质可以使材料的生物相容性是不可取的。 人血清白蛋白(HSA)的吸收和纤维蛋白原测定多孔硅。多孔表面的水合作用显著降低HSA的吸附,但增加深层多孔膜。水化不影响纤维蛋白原吸附的蛋白质在凝血过程至关重要。另一个重要的测试是在体外的羟磷灰石生物材料的表面上沉积模拟体液。这已经成为一个标准的指标的潜在生物活性骨植入材料。欧洲杯足球竞彩多孔硅是反应对羟磷灰石形成,这是第一个表明其潜在的生物材料。 毒性毒性反应的可能性从多孔硅也需要考虑。硅在生物系统是至关重要的,因为它影响形态发展和代谢过程。然而,尽管它的重要性对处理硅在分子水平上的生物过程。我们所知道的是,silicon-induced毒性可能发生如果一个系统暴露在更多的硅比生理上的需要。 许多研究已经进行植入硅胶的可能的毒性,但很少有正面报道关于硅及其化合物的毒性。在莱斯特,我们已经表明,细胞播种成一盘包含硅基质生长,形成一个完整的连续板融合——硅周围的塑料材料在预测时间。我们还表明,PS衬底上可以培养细胞,这些细胞是可行的结构和代谢。PS晶片没有致命的有毒物质,对细胞的增长10天,提出一个可接受的表面。PS基质的任何物质释放的影响是最小的。然而,这些结果必须量化,还在进行进一步的研究来证实PS的降解。 未来如果PS是无毒纳米多孔硅将提供明显的优势超过其他半导体砷化镓、砷化铟等。砷和铟诱导细胞凋亡(程序性细胞死亡)在大鼠细胞体外。此外,对拓扑细胞敏感,化学和电气性能的基质生长。细胞培养微观结构由半导体技术通常生长在硅表面覆盖着微电极阵列,以及微孔的方孔由各向异性蚀刻硅膜。毛孔边5、10或20µm长顶部和1.2,6.2或16.2µm底部。细胞分布在5和10µm毛孔,但大多未能涵盖20µm的。毛孔的大小在PS因此不存在细胞生长的问题。 直接到PS文化哺乳动物细胞的能力,再加上材料的毒性明显缺乏,提供令人兴奋的可能性的未来生物界面上的感应。这可能涉及到界面的生物神经网络的发展,或电子传感信号是直接从一个生命系统发送到PS装置。另一个好处是,PS的光学和光电特性使它可以与光纤的数据记录器。这将消除风险的电磁力影响细胞的反应。 这样,多孔硅有潜力产生设备替换受损组织的耳朵,眼睛,皮肤或鼻腔。例如,这些设备可以接收光学信息并将其转化为一个生物信号会传递到神经组织替代“视线”的感觉。另外,PS可以用来构建环境或制药传感系统。光信号的材料可以用于波长的变化,这将对应连接细胞的变化引起的化学物质或药物的存在。 |