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生物电子植入物具有柔软的力学性能、优异的生物相容性和优异的电学性能，有望彻底改变植入技术。这些生物医学植入物可以记录电生理信号，并在内部器官内执行直接治疗干预，在各种病理状况的诊断、监测和治疗方面提供了变革的潜力。然而，在改善生物电子-组织界面的过度阻抗以及电生理信号和干预的有效性方面仍然存在挑战。 近日，美国北卡罗来纳大学教堂山分校Wubin Bai&哥伦比亚大学Ke Huang团队在MXene叠层材料中设计了轨道对称破缺（一种低成本可扩展性，生物相容性和导电性的二维层状材料，称之为OBXene），它具有低的生物电子组织阻抗，源于面外电荷转移。此外，由OBXene的不对称轨道结构引起的肖特基压电有利于器件中的层间电荷传输。作者还报道了一种基于OBxene的心脏贴片应用于啮齿动物和猪左心室心外膜模型，实现了心外膜的时空定位和起搏，同时将无线和无电池操作相结合，实现了长期实时记录和闭环刺激。![]()
图1 用于多模态传感和电疗的OBXene贴片概述
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图2 OBXene的轨道对称破缺优化了生物电子系统
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图3 基于OBXene的ECG电极显示出心外膜电生理活动的灵敏和稳定的记录
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图4 基于OBxene的生物电子器件，实现多模态传感与反馈
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图5 OBxene填充的离子凝胶有助于空间分辨压力映射
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图6 OBXene贴片记录的猪模型生理信号定位
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图7 实时和闭环无线OBXene贴片同时在猪模型中进行局部监测和治疗。
- 原文题目：Orbit symmetry breaking in MXene implements enhanced soft bioelectronic implants
- 论文共同第一作者：Yizhang Wu, Yuan Li, Yihan Liu
- 原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp8866声明：文章仅用于学术分享，如有不科学、不准确之处，或涉及知识产权问题，欢迎专业人士或作者下方私信更正或删除。欢迎论文投稿荐稿（免费），推广合作请后台私信。下方“阅读原文”可直接查看原文
