ACS 开云 开云体育官网Nano完全可生物降解和长期运行的一次锌电池作为电子医学电源

2023-04-09 12:14:45

  鉴于高能量密度和易于部署的优势,生物可降解主电池系统仍然是实现生物可吸收电子医学的有前途的电源,消除了设备检索的二开云体育 kaiyun.com 官网入口次手术。然而,目前可用的。锌钼电池体系具有良好的生物相容性和生物降解性,能显著促进雪旺氏细胞增殖和背根神经节轴突生长。该实现了信号分子(一氧化氮,NO)的电化学开云体育 kaiyun.com 官网入口生成,可以调节细胞网络的行为,其功效与传统电源相当。这项工作揭示了开发高性能可生物降解原电池的材料策略和制造方案,以实现完全生物可吸收的创新医疗电子平台,这可能有利于医疗保健。

ACS 开云 开云体育官网Nano完全可生物降解和长期运行的一次锌电池作为电子医学电源(图1)

  全生物降解初级锌钼(Zn-Mo)电池的示意图。电池由Mo颗粒电极为阴极,Zn颗粒电极以醋酸烧结为阳极,生理盐水溶液或水凝胶为电解质组成。锌钼电池提供的电场能刺激背根神经节的生长。将锌钼电池串联起来可以提高输出电压,并驱动电化学反应产生信号分子,如一氧化氮(NO),以调节细胞行为。

ACS 开云 开云体育官网Nano完全可生物降解和长期运行的一次锌电池作为电子医学电源(图2)

  全降解一次锌钼电池的电极材料及放电特性。(a) (i)室温烧结前和(ii)室温烧结后Zn电极的扫描电子显微镜(SEM)图像。(b) Zn电极截面的SEM图像。(c) Mo电极截面的SEM图像。插图为钼电极放大图。(d)基于箔和烧结颗粒的锌钼电池放电行为。(e)不同电流密度烧结颗粒电极对锌钼电池放电行为的影响。(f)烧结颗粒电极对锌钼电池的长期放电行为(电流密度为5 μA/cm2)。Kaiyun 开云(g)在37°C的PBS (pH 7.4)中浸泡后锌钼电池在不同阶段的溶解。

ACS 开云 开云体育官网Nano完全可生物降解和长期运行的一次锌电池作为电子医学电源(图3)

  全可生物降解一次锌钼电池串联及其性能。(a)以明胶为电解液的4个锌钼电池单元串联(锌钼电池模组)的制作工艺示意图。(b)串联锌钼电池模组照片。(c)蓝色LED(阈值电压约2.3 V)由4个Zn-Mo电池串联供电。(d)以明胶为电解质的串联锌钼电池的放电行为。放电电流:40 μA/cm2。

ACS 开云 开云体育官网Nano完全可生物降解和长期运行的一次锌电池作为电子医学电源(图4)

  锌钼电池的生物相容性和生物降解性研究。(a)在12周内不同降解阶段植入SD大鼠皮下区域的电池图像。(b)锌钼电池植入后12周以上SD大鼠CT三维渲染图像(红色虚线为植入部位)。(c)植入区周围组织苏木精和伊红(HN = 3个独立实验。

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