Aktuelle Fortschritte in flexiblen und dehnbaren bioelektronischen Geräten, die mit Nanomaterialien integriert sind

Flexible und dehnbare Elektronik und Optoelektronik, die in weichen, wasserfesten Formaten konfiguriert sind, adressieren einzigartig grundlegende Herausforderungen in der Biomedizin. In den letzten zehn Jahren gab es enorme Fortschritte in den Materialien, Designs und Fertigungsprozessen für flexible/dehnbare Systemunterkomponenten, einschließlich Transistoren, Verstärkern, Biosensoren, Aktuatoren, Leuchtdioden, Photodetektorarrays, Photovoltaik, Energiespeicherelementen und nackten integrierten Schaltkreisen. Nanomaterialien, die mithilfe von Top-Down-Verarbeitungsansätzen und synthesebasierten Bottom-Up-Methoden hergestellt werden, haben geholfen, die intrinsische mechanische Unvereinbarkeit zwischen starren/planaren Geräten und weichen/kurvigen biologischen Strukturen zu lösen, wodurch eine breite Palette von nicht-invasiven, minimally invasiven und implantierbaren Systemen ermöglicht wird, um Herausforderungen in der Biomedizin zu adressieren. Die Integration therapeutischer funktioneller Nanomaterialien mit weicher Bioelektronik zeigt Therapeutika in Kombination mit unkonventionellen diagnostischen Fähigkeiten. Aktuelle Fortschritte bei weichen Materialien, Geräten und integrierten Systemen werden überprüft, mit repräsentativen Beispielen, die den Nutzen von weicher Bioelektronik für fortschrittliche medizinische Diagnostik und Therapien hervorheben.