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3D打印的葡萄糖生物传感器

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-12-23浏览次数:1042

华盛顿州立大学的研究人员为可穿戴显示器创建了一个3D打印葡萄糖生物传感器。这项工作可以为数百万糖尿病患者提供更好的血糖监测。该研究由机械和材料工程学院的Arda Gozen和Yuehe Lin领导,并发表在Analytica Chimica Acta期刊上。糖尿病患者最常用于监测他们的疾病,这需要不断的手指刺痛。连续血糖监测系统是一种替代方案,但它们不具有成本效益。

研究人员一直致力于开发适合患者皮肤的可穿戴柔性电子产品,并监测体液中的葡萄糖,如汗液中的葡萄糖。为了构建这样的传感器,制造商已经使用传统的制造策略,例如光刻或丝网印刷。虽然这些方法是有效的,但它们有几个缺点,包括需要使用危险化学品和昂贵的洁净室处理。他们也造成了很多浪费。使用3D打印,WSU研究团队开发了一种比传统方法更稳定和灵敏的血糖监测仪。

研究人员使用了一种称为直接墨水书写(DIW)的方法,即从喷嘴打印“墨水”,以在小范围内创建复杂而精确的设计。研究人员印刷了一种导电纳米材料来制作柔性电极。WSU团队的技术允许精确应用材料,以创建均匀的表面和更少的缺陷,从而提高传感器的灵敏度。研究人员发现,与传统的电极相比,他们的3D打印传感器在获取葡萄糖信号方面表现得更好。因为它使用3D打印,他们的系统也可以根据不同的人的生物学特性进行定制。Gozen说:“3D打印可以使生物传感器适合个体患者。”由于3D打印只使用所需数量的材料,因此与传统的制造方法相比,该过程中的浪费更少。“这可能会降低成本,”Gozen说。

对于大规模使用,印刷生物传感器需要与可穿戴平台上的电子元件集成。但是,制造商可以使用与打印传感器相同的3D打印机喷嘴来打印电子设备和可穿戴医疗设备的其他组件,帮助巩固制造过程并降低成本,他补充道。“我们的3D打印葡萄糖传感器将用作可穿戴传感器,以取代疼痛的手指刺痛。由于这是一种无创、无针血糖监测技术,儿童的血糖监测将更容易,”林说。该小组目前正在致力于将传感器集成到一个可作为长期血糖监测的可穿戴设备的包装系统中。