Группа ученых из Иллинойского университета решила модернизировать хирургический шовный материал. Для этого они покрыли нити, используемые для накладывания швов, ультратонкими кремниевыми сенсорами, которые смогут следить за состоянием раны и влиять на процесс ее заживления.

Новый материал обладает широкими возможностями: он может измерять температуру, что позволит информировать медиков о появлении инфекции; нагревать рану, способствуя ее более быстрому заживлению; доставлять в рану лекарственные препараты, высвобождение которых из шовного материала может происходить под воздействием электрического импульса либо при повышении температуры.

В основе нового материала лежат кремниевые устройства, состоящие из кремниевых мембран, золотых электродов и ультратонких проводов. Они обладают хорошей прочностью и гибкостью, легко скручиваются и растягиваются. Именно этих характеристик было добиться труднее всего, так как кремний является очень хрупким веществом. Ученые сумели получить наноразмерные кремниевые мембраны и уложили их подобно серпантину. Такая технология и позволила добиться необходимой эластичности.   

Собранные устройства целиком инкапсулируются в эпоксидный полимер.

Шовные нити могут быть снабжены двумя видами термических сенсоров. Один из них представляет собой кремниевый диод, который в зависимости от температуры меняет выходной ток. Второй сенсор – резистор на платиновых наномембранах. Его сопротивление меняется под воздействием температуры. В качестве нагревательных элементов выступают золотые нити: при пропускании тока они нагреваются.

Новый шовный материал уже прошел успешное тестирование на крысах. В данный момент технология находится в стадии коммерциализации.