Гибкая электроника позволила разработать датчики, приводы, микрофлюидику и электронику на гибких, растягиваемых, другими словами конформных подслоях для носимых, имплантируемых или проглатываемых «приложений». Однако эти устройства имеют очень разные механические и биологические свойства по сравнению с тканями человека и, поэтому, не могут быть интегрированы с человеческим телом.
Недавно ученые из лаборатории Гахарвара Техасского университета (A&M) разработали новый класс чернил для использования в 3D-печати из биоматериала, которые имитируют естественные свойства (проводимость) тканей человека. Это исследование было опубликовано в ACS Nano (ссылку мы дали в конце текста)
По словам доктор Акилеш Гахарвар, доцента кафедры биомедицинской инженерии: «Эти недавно разработанные гидрогелевые чернила обладают высокой биосовместимостью и электропроводностью, прокладывая путь к следующему поколению носимой и имплантируемой биоэлектроники».
Для 3D-печати чернил американские исследователи разработали экономичный, настраиваемый, многоголовочный 3D-биопринтер с открытым исходным кодом и бесплатном программном обеспечении. Это решение даст возможность любому ученому создавать 3D-биопринтеры, адаптированные к его собственным исследовательским потребностям. Электропроводящие гидрогелевые чернила, напечатанные на 3D-принтере, могут создавать сложные 3D-схемы и не ограничиваться планарными конструкциями, что позволяет исследователям создавать настраиваемую биоэлектронику с учетом конкретных требований пациента.
«Эти напечатанные на 3D-принтере устройства чрезвычайно эластичны, их можно сжимать, сгибать или скручивать, не ломая», — говорит Кайвалья Део, аспирант кафедры биомедицинской инженерии и ведущий автор статьи. «Кроме того, эти устройства электронно активны, что позволяет им контролировать динамическое движение человека и прокладывает путь для непрерывного мониторинга движения».
Используя эти 3D-принтеры, Део смог печатать электрически активные и растяжимые электронные устройства. Эти устройства демонстрируют исключительные возможности измерения деформации и могут использоваться для разработки настраиваемых систем мониторинга. Это также открывает новые возможности для разработки растягиваемых датчиков со встроенными микроэлектронными компонентами.
Одним из потенциальных применений новых чернил является 3D-печать электронных татуировок для пациентов с болезнью Паркинсона. Исследователи предполагают, что эта распечатанная электронная татуировка может отслеживать движения пациента, включая тремор.
Подробнее с информацией можно ознакомиться при переходе к источникам по внешним ссылкам: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/08/220818122145.htm
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c09386
https://gaharwar.engr.tamu.edu/publications/
