Hauchdünne Folie erfasst Signale des Herzens

Körper toleriert die neue Überwachungstechnik von Forschern der Sungkyunkwan University

Signalfolie auf dem schlagenden Herzen (Quelle: Institute for Basic Science)

Seoul (pte013/12.12.2025/11:30)

Forscher des an der Sungkyunkwan University angesiedelten Center for Neuroscience Imaging Research haben mit "THIN-OECT" einen neuartigen flexiblen Signalverstärker, der nur 350 Nanometer dick ist und lebenswichtige Funktionen von Organen wie dem Herzen künftig einfacher und schonender überwacht. Die elektrisch aktive Membran haftet ohne Klebstoff auf der Oberfläche des Organs.

Muschelinspiriertes Hydrogel

Das System zeichnet vom Herzen Epikard-Elektrogramme, Elektromyogramme und Elektrokortikogramme mit hoher Genauigkeit auf. In Tierversuchen sind die Geräte über vier Wochen lang stabil geblieben. Sie lösten weder Entzündungen noch Gewebeschäden aus, heißt es.

In die "THIN" genannte Membran sind organische elektrochemische Transistoren integriert, die die Signale der Organe verstärken. Die Membran besteht aus zwei Schichten - ein von Muscheln inspiriertes Hydrogel, das sich, wenn es feucht wird, an den Untergrund klammert, und ein halbleitendes Elastomer, das die elektrische Arbeit übernimmt.

Gewebe nimmt Folie nicht wahr

Die Biegesteifigkeit der Folie nimmt um mehr als das Millionenfache ab, wenn sie feucht wird, sodass es sich an Oberflächen heften kann, deren Krümmungsradien weniger als fünf Mikrometer betragen. Sie ist zudem so weich und flexibel, dass sie für Gewebe, auf dem sie haftet, mechanisch nicht wahrnehmbar ist.

Getestet worden ist das System bisher am Herzen, an einem Unterschenkelmuskel und an der Großhirnrinde von Ratten - lauter Oberflächen, die sich ständig bewegen beziehungsweise hochempfindlich sind. Probleme habe es dabei nicht gegeben.

Ohne Klebstoff ging es noch nicht

Biologische Gewebe, insbesondere lebenswichtige Organe wie Herz, Gehirn und Muskeln, sind weich, gekrümmt und ständig in Bewegung. Selbst die dünnsten derzeit verfügbaren bioelektronischen Geräte sind Fremdkörper, die schlecht haften und dadurch Signale nicht zuverlässig übermitteln. Außerdem führen sie oft zu Entzündungen.

Es gibt zwar auch ultradünne flexible Geräte, doch diese erfordern den Einsatz von Klebstoff und oft mechanische Stützen, insbesondere für dynamische Organe wie das Herz. All diese Probleme haben die südkoreanischen Forscher mit ihrer Folie gelöst. Details sind in "Nature Nanotechnology" publiziert.

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