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3D打印的葡萄糖生物傳感器

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-12-23瀏覽次數:1042

華盛頓州立大學的研究人員為可穿戴顯示器創建了一個3D打印葡萄糖生物傳感器。這項工作可以為數百萬糖尿病患者提供更好的血糖監測。該研究由機械和材料工程學院的Arda Gozen和Yuehe Lin領導,并發表在Analytica Chimica Acta期刊上。糖尿病患者最常用于監測他們的疾病,這需要不斷的手指刺痛。連續血糖監測系統是一種替代方案,但它們不具有成本效益。

研究人員一直致力于開發適合患者皮膚的可穿戴柔性電子產品,并監測體液中的葡萄糖,如汗液中的葡萄糖。為了構建這樣的傳感器,制造商已經使用傳統的制造策略,例如光刻或絲網印刷。雖然這些方法是有效的,但它們有幾個缺點,包括需要使用危險化學品和昂貴的潔凈室處理。他們也造成了很多浪費。使用3D打印,WSU研究團隊開發了一種比傳統方法更穩定和靈敏的血糖監測儀。

研究人員使用了一種稱為直接墨水書寫(DIW)的方法,即從噴嘴打印“墨水”,以在小范圍內創建復雜而精確的設計。研究人員印刷了一種導電納米材料來制作柔性電極。WSU團隊的技術允許精確應用材料,以創建均勻的表面和更少的缺陷,從而提高傳感器的靈敏度。研究人員發現,與傳統的電極相比,他們的3D打印傳感器在獲取葡萄糖信號方面表現得更好。因為它使用3D打印,他們的系統也可以根據不同的人的生物學特性進行定制。Gozen說:“3D打印可以使生物傳感器適合個體患者。”由于3D打印只使用所需數量的材料,因此與傳統的制造方法相比,該過程中的浪費更少。“這可能會降低成本,”Gozen說。

對于大規模使用,印刷生物傳感器需要與可穿戴平臺上的電子元件集成。但是,制造商可以使用與打印傳感器相同的3D打印機噴嘴來打印電子設備和可穿戴醫療設備的其他組件,幫助鞏固制造過程并降低成本,他補充道。“我們的3D打印葡萄糖傳感器將用作可穿戴傳感器,以取代疼痛的手指刺痛。由于這是一種無創、無針血糖監測技術,兒童的血糖監測將更容易,”林說。該小組目前正在致力于將傳感器集成到一個可作為長期血糖監測的可穿戴設備的包裝系統中。

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