Laserprinditud elektroonika võib luua järgmise põlvkonna meditsiinilisi implantaate

Teadlased Lancaster University on õnnestunud otse trükkida elusorganismis kolmemõõtmelisi juhtivaid polümeerstruktuure. Kuigi protsess on väga varajases staadiumis, saab seda korralikult välja töötamise korral kasutada järgmise põlvkonna implantaatide printimiseks mitmesuguste meditsiiniliste rakenduste jaoks, sealhulgas reaalajas terviseseire ja sekkumised, nagu neuromodulatsioon. Võimalikud võivad olla ka inimese ja arvuti liidesed.

Uurijad, keda juhib materjalikeemik John Hardy, kasutas suure eraldusvõimega kiire impulss-laser 3D-printerit mahupikslite (vokslite) genereerimiseks, milles kaks valguse footonit lainepikkusega ligikaudu 780 nm ergastavad molekuli (antud juhul fotoinitsiaatori Irgacure 2959) ühest energiaolekust kõrgemasse. energia olek ühes kvantsündmuses. See omakorda käivitab printeri "tindi" koostises olevate monomeeride polümerisatsiooni. Polümeriseeritud toode, polüpürrool, on elektrit juhtiv ja seega saab seda kasutada elektrooniliste vooluringide ehitamiseks.

"Alustasime kontseptsiooni tõestamise uuringutega, et trükkida elektriahel elastomeeri (polüdimetüülsiloksaan, PDMS) maatriksisse ja kasutasime PDMS-i peale trükitud elektrilisi kontaktpunkte, et stimuleerida neuroneid hiire ajukoe lõigul, mida hoiti elus. vitro, kutsudes esile neuronaalsed reaktsioonid, mis olid sarnased nähtuga in vivo meie kolleegi poolt Damian Cummings Londoni ülikooli kolledžis,” selgitab Hardy.

Teadlased kohandasid seda lisandite tootmisprotsessi töötama otse nematoodiusside puhul (C. elegans). "Kuigi elusussidega printimine kõlab teoreetiliselt lihtsalt, ei olnud see iseenesestmõistetav," selgitab kaasmeeskonna juht. Alexandre Benedetto. "Pidime tagama, et eelkäija monomeeride segu oleks biosobiv, mis on keerulisem kui pärast materjali polümerisatsiooni ja "inertset" ning et monomeeri polümeriseerimiseks kasutatav valgus ei kahjustaks loomi, põletades ümbritsevat kude. See oli võimalik, kuna kasutasime madalama energiatarbega lasereid ja "kahe fotoni" seadet.

Ta lisab, et teadlased pidid ussid 3D-printimise käigus ka immobiliseerima, et takistada nende kõigutamist. «Selleks tegime nad tuimestuse ja lõksusime kahe läbipaistvast ränist valmistatud mikrokanalit sisaldava klaasist katteklaasi vahele. Need sooned valati vana vinüülplaadi plaadile.

Ümarussid neelasid osa tintist ja kuna need on läbipaistvad, oli võimalik nende sees olevat laserkiirt fokuseerida. Nende läbipaistvus muudab need ka kuumuse, valguse ja kuivamise suhtes haavatavamaks kui inimese nahk – seega on nendele loomadele trükkimine oluline samm tehnoloogia riskide vähendamise suunas.

Laser bioprindib tüvirakke

Teadlased, kes teatavad oma tööst aastal Täiustatud materjalitehnoloogiad, loodan tulevikus nende tehnikat kasutades trükkida keerukamaid vooluringe. Nad uurivad nüüd nende struktuuride ulatust, mida nad saavad elus bioloogilise koe sees ja peal printida. Samuti tuleb käsitleda uurimistöö eetilisi tagajärgi. Nad ütlevad, et teevad seda osa oma projektist koos kolleegiga John Appleby.

"Kui mõtleme seda tüüpi lähenemisviisi rakendamisele inimeste tervisele, tuleb 3D-printimise seadistust muuta, kuna me ei tegele mikroskoopiliste või väga õhukeste objektidega," räägib Benedetto. Füüsika maailm. "Üks võimalus seda teha on 3D-printimise seadmete miniatuurseks muutmine nii, et seda saab hoida käes või robotkäes."

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• Tuleviku rahapaja Adryenn Ashley. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/laser-printed-electronics-could-create-next-generation-medical-implants/