可在人體3D列印生物感測器之特殊樹脂

 

刊登日期:2022/8/31
  • 字級

美國休士頓大學(University of Houston)開發了一項可將生物感測器以3D列印印製於人體的特殊樹脂。利用多光子微影技術(Multi-photon Lithography)將含有有機半導體材料的樹脂予以積層,可製作具有生物相容性之微型迴路基板。休士頓大學已利用此項技術製造了高精度的葡萄糖感測器,未來可望促進新一代生物電子設備的開發。

休士頓大學表示,由於材料的泛用性與可達15 nm的高解析度,多光子微影可說是最佳3D微細加工處理技術。然而材料的低電導率,因而限制了3D列印在生物體植入材料用途的應用。導電率低的原因在於元件材料的奈米碳管、石墨烯具有無機特性,因此難以在不發生相分離的情況下均勻分散樹脂。為了解決此項問題,研究團隊開發了一項添加了有機半導體、呈現均一特性的透明感光性樹脂,並透過3D列印製作出帶有微電容器陣列的印刷基板等各種3D複合微細構造(Organic Semiconductor Composite Microstructures; OSCMs)。與使用既有多光子微影技術相比,利用新手法製造的OSCMs具有更高的導電率。

研究團隊將促進細胞接著或訊號傳導的糖蛋白質–層黏蛋白(Laminin)添加到新樹脂中,製作了OSCMs,然後將其與老鼠組織一起培養,證實細胞的生存率有所提升,層黏蛋白的功能亦得以維持,藉此證明了樹脂的生物相容性。此外,為了實證做為生物感測器的機能性,研究團隊在OSCMs中添加葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase)製作出葡萄糖生物感測器,並確認其靈敏度約為既有感測器的10倍。基於這些研究成果,研究團隊表示,新開發的樹脂可望廣泛應用於柔性生物電子、奈米電子,以及「器官晶片(Organ on a Chip)」元件等應用領域。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/220805_distinctive-resin.html
分享