激光打印电子产品可以创造下一代医疗植入物

研究人员在 兰开斯特大学 已经成功地在活生物体内直接打印三维导电聚合物结构。 虽然该过程处于早期阶段，但如果开发得当，它可用于打印用于各种医疗应用的下一代植入物，包括实时健康监测和神经调节等干预措施。 人机界面也有可能。

由材料化学家共同领导的研究人员 约翰·哈迪，使用高分辨率快速脉冲激光 3D 打印机生成体积像素（体素），其中两个波长约为 780 nm 的光子将分子（在本例中为光引发剂 Irgacure 2959）从一种能量状态激发到更高的能量状态单个量子事件中的能量状态。 这反过来又引发了打印机“墨水”中组成单体的聚合。 聚合产物聚吡咯具有导电性，因此可用于构建电子电路。

“我们从概念验证研究开始，在弹性体（聚二甲基硅氧烷，PDMS）矩阵内打印电路，并使用打印在 PDMS 顶部的电接触点刺激小鼠脑组织切片中的神经元，这些神经元保持存活 细胞/组织, 唤起与所见相似的神经元反应 体内 我们的同事 达米安卡明斯 在伦敦大学学院，”Hardy 解释道。

研究人员调整了这种增材制造工艺，使其直接用于线虫（秀丽隐杆线虫). “虽然在活体蠕虫中进行打印在理论上听起来很简单，但这并不是必然的，”联合团队负责人解释道 亚历山大贝内代托. “我们需要确保前体单体混合物具有生物相容性，这比材料聚合和‘惰性’后更难，而且用于聚合单体的光不会通过燃烧周围组织来伤害动物。 这是可能的，因为我们使用了较低能量的激光和‘双光子’装置。”

他补充说，研究人员还必须在 3D 打印过程中固定蠕虫以阻止它们摆动。 “为此，我们将它们麻醉并将它们困在两个玻璃盖玻片之间，其中包含由透明硅制成的微通道。 这些凹槽模制在一张旧的黑胶唱片上。

蛔虫摄入了一些墨水，并且由于它们是透明的，所以可以将激光束聚焦在其中。 它们的透明度也使它们比人类皮肤更容易受到热、光和干燥的影响——因此，在这些动物身上打印是朝着降低技术风险迈出的重要一步。

激光生物打印干细胞

研究人员，他们在 先进材料技术, 希望在未来使用他们的技术打印更复杂的电路。 他们现在正在研究可以在活体生物组织内部和表面打印的结构范围。 还需要解决研究的伦理问题。 他们说他们将与同事一起完成项目的这一部分 约翰·阿普比.

“如果我们考虑将这种方法应用于人类健康，则需要修改 3D 打印设置，因为我们不会处理微观或非常薄的物体，”Benedetto 说 物理世界. “实现这一目标的一种方法是将 3D 打印设备小型化，使其可以手持或机械臂手持。”

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• Sumber: https://physicsworld.com/a/laser-printed-electronics-could-create-next-generation-medical-implants/