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EO MEDICAL - APRILE 2022 XV le proprietà del materiale, le cellule e i tessuti circostanti. Inoltre, gli interventi chirurgici mininvasivi non possono ospitare dispositivi rigidi poiché non sono erogabili con strumenti a basso profilo come stent o cateteri. In questo caso, nuovi materiali che offrono flessibilità meccanica possono dare un grande contributo per la prossima gene- razione di bioelettronica impiantabile. I materiali flessibili come i polimeri o le membrane metalliche a film sottile sono diventati una nuova frontiera nella bioelettronica impiantabile corporea, che ha portato a un aumento signi- ficativo dei risultati della ricerca. I risultati più recenti in- cludono la scoperta di materiali metallici biodegradabili e il loro utilizzo in sistemi impiantabili con grandi proprietà elettriche e funzionalità. Questi dispositivi possono esse- re programmati in modo da dissolversi naturalmente nel corpo grazie alla densità controllata del materiale e del- la solubilità intrinseca nel fluido. Anche se molti aspetti dei materiali e la loro integrazione sistemica necessitano ancora di ulteriori studi e indagini, i risultati promettenti sono molto incoraggianti nella progettazione bioelettro- nica di dispositivi impiantabili. Di seguito viene fatta una sintetica trattazione sui materiali impiegati nella bioelet- tronica impiantabile Materiali tradizionali utilizzati nella bioelettronica impiantabile Negli ultimi decenni, una vasta gamma di materiali elet- tronici è stata utilizzata per sviluppare la bioelettronica impiantabile. Tra questi, il silicio, i composti di silicio e l’acciaio inossidabile erano popolari grazie al processo di fabbricazione completamente stabilito tramite tecniche di micro/nano fabbricazione ad alto rendimento. Questi ma- teriali funzionano come parti funzionali nell’elettronica, mentre i dispositivi medici incorporano altri materiali, come i polimeri e le ceramiche. Sebbene questi materia- li tradizionali siano intrinsecamente rigidi, le tecnologie avanzate nella lavorazione e produzione dei materiali li hanno resi sufficientemente flessibili per le applicazioni impiantabili. L’elenco seguente riporta i materiali tradi- zionali più noti che sono stati utilizzati nei sistemi biome- dici impiantabili e le relative applicazioni: Silicone: Monitoraggio pressione intraoculare e cardiova- scolare. Sensore di pressione sanguigna e shunt Ossido di silicio: Sensore di pressione sanguigna a onde acu- stiche superficiali Nitruro di silicio : Sensore ortopedico Monitoraggio del flusso del fluido cerebrospinale Acciaio inossidabile: Sensore di pressione capacitivo I materiali sopra elencati sono classificati come materiali rigidi poiché presentano elevati alti profili, elevata durez- za, limiti di operatività ad alta temperatura e bassa per- meabilità ai gas. Questi materiali sono compatibili con la tecnologia CMOS (complementary metal-oxide-semicon- ductor), la micro/nano fabbricazione e la progettazione di circuiti integrati. Nuovimateriali per l’elettronicamorbida eflessibile Con il progresso delle tecniche di fabbricazione, è stata notevolmente migliorata la capacità di miniaturizzazione dei dispositivi medici impiantabili. Inoltre, nuovi mate- riali morbidi sono stati utilizzati per vari dispositivi bio- elettronici impiantabili grazie alle loro proprietà uniche ed eccellenti, come l’ampia gamma elastica, l’eccellente biocompatibilità e la facile fabbricazione. La bioelettroni- ca basata su materiali morbidi può essere applicata a vari dispositivi che richiedono proprietà altamente flessibi- li, prestazioni estensibili e caratteristiche a basso profilo che mantengono la funzionalità elettronica. La flessibilità dell’elettronica è definita dalle caratteristiche meccani- che di pieghevolezza o estensibilità. Materiali organici Con lo sviluppo di tecnologie di fabbricazione di materiali polimerici, una serie di materiali polimerici è stata ampia- mente utilizzata in elettronica flessibile e morbida come substrati, componenti di rilevamento e incapsulamenti. La maggior parte dei materiali polimerici sono morbidi, leggeri, trasparenti alle radiofrequenze e a basso costo, e I dispositivi medicali impiantabili corporei, come pacemaker, defibrillatori, biosensori sono progettati per un uso a lungo termine nel corpo umano, per cui la biocompatibilità di un materiale è una delle caratteristichepiù importanti da considerare BIOELECTRONICS

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