韓國研究人員3D打印出高靈敏度、可穿戴的生物傳感器

來源：未知大陸

韓國成均館大學(xué)的一組研究人員利用商用噴墨打印頭制造出可穿戴式醫(yī)療生物傳感器，用于個性化健康監(jiān)測。利用一種帶有糖支架的柔軟、柔韌的硅彈性體，該團(tuán)隊能夠?qū)⒏叻直媛实奶卣鞔蛴≡谝粋€輕質(zhì)、導(dǎo)電的包裝上?？伤苌飩鞲衅鞅挥糜跈z測主動變化的身體應(yīng)變信號，以及被動變化的肌電圖(EMG)、皮膚電活動(EDA)和腦電圖(EEG)信號。

3D打印可穿戴傳感器

個性化醫(yī)療
個性化醫(yī)療的3D打印總是需要高水平的可定制性。對于像藥片這樣的藥物輸送設(shè)備，劑量將是定制的，而對于術(shù)前的解剖模型，病人的輪廓將是獨一無二的。同樣，3D打印的可穿戴生物傳感器必須符合病人的身體形狀，并保持在那里。為此，它們必須是靈活的、輕量級的和無毒的。為了檢測皮膚下電信號的變化，它們還必須高度敏感，當(dāng)然，還要導(dǎo)電。

考慮到這一系列廣泛的要求，韓國研究人員首先從志愿者病人那里獲得了一些3D人體解剖掃描。這些掃描結(jié)果被用來作為個性化可穿戴生物傳感器模型的參考點。該團(tuán)隊3D打印了每個可穿戴設(shè)備的多孔糖支架，并在孔隙中注入硅彈性體填充劑(以及其他添加劑)，使傳感器具有彈性。一旦糖支架溶解，剩下的就只有低密度、高度靈活的微蜂窩網(wǎng)絡(luò)——這是一種相互連接的導(dǎo)電材料。

進(jìn)行睡眠研究
為了測試新打印的生物傳感器的功能，進(jìn)行了一系列的實驗，包括測量腦電波的全面睡眠研究和測量肌肉組織神經(jīng)元活動的跑步機(jī)研究。研究人員得出結(jié)論，病人專用的3D打印傳感器對皮膚下、肌肉和志愿者大腦中的微小電信號變化高度敏感。他們能夠?qū)崟r、高精度地監(jiān)測快速變化的人體信號，為3D打印越來越多的用途增添了另一項應(yīng)用。研究人員打算進(jìn)一步開發(fā)這項技術(shù)，以包含其他一些個性化的現(xiàn)場診斷。

在志愿者的肌肉上做了一些實驗
該研究的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可以在題為“高精度、高靈敏度的主動式和被動式可穿戴傳感器的3D打印糖支架”的論文中找到。作者:董海浩，潘家康，韓仲德，金圣佑，權(quán)善，趙正鎬。

傳感器的3D打印是一種新穎的應(yīng)用，它正迅速得到研究人員和公司的青睞。本月早些時候，著名的聚合物制造商瑞好(REHAU)利用Nano Dimension公司的AM電子技術(shù)成功打印出了一款觸控傳感器。通過集成電子電路，瑞好能夠使其優(yōu)質(zhì)聚合物材料之一的功能，作為其“電子到聚合物”計劃的一部分。在林肯大學(xué)，研究人員已經(jīng)制作了一個3D打印的、由傳感器操作的假肢的原型，它是為幼兒設(shè)計的。