直接墨水书写创造葡萄糖生物传感器,浪费更少

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研究人员使用直接墨水书写技术创造了一种用于可穿戴监视器的3D打印葡萄糖生物传感器,这是制造业的一个进步,克服了目前围绕废物和洁净室处理的问题。

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Arda Gozen, WSU机械与材料工程学院制造工艺与机械实验室助理教授(来源:WSU)

华盛顿州立大学研究人员的这项工作可能会改善数百万糖尿病患者的血糖监测仪。

由机械与材料工程学院的Arda Gozen和Yuehe Lin领导的这项研究已发表在该杂志上分析化学学报

糖尿病患者通常用血糖仪监测自己的病情,需要不断刺手指。连续血糖监测系统是另一种选择,但成本效益不高。

据华盛顿州立大学称,研究人员一直在研究可穿戴的柔性电子设备,这种电子设备与患者的皮肤相适应,可以监测体液中的葡萄糖。为了制造这样的传感器,制造商使用了光刻或丝网印刷。这些方法虽然有效,但会产生大量废物,需要使用有害化学品和昂贵的洁净室处理。

利用3D打印技术,华盛顿州立大学的研究小组开发了一种血糖监测仪,据称与传统方法制造的血糖监测仪相比,它更稳定、更敏感。

研究人员使用了直接墨水书写(DIW),这包括从喷嘴中打印聚合物纳米复合墨水,以创建复杂而精确的设计。研究人员打印出一种纳米级的导电材料来制造柔性电极。据报道,华盛顿州立大学团队的技术允许精确应用材料,从而产生均匀的表面和更少的缺陷,从而提高了传感器的灵敏度。研究人员发现,他们的3D打印传感器在接收葡萄糖信号方面比传统生产的电极做得更好。

3D打印的使用可能会导致基于个人生物学的更个性化的治疗。同样,3D打印只使用所需的材料,因此与传统制造方法相比,在制造过程中浪费更少,从而降低了成本。

对于大规模使用,打印的生物传感器将需要与可穿戴平台上的电子元件集成。但是,制造商可以使用用于打印传感器的相同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,这有助于巩固制造过程并进一步降低成本,Gozen说。

“我们的3D打印葡萄糖传感器将被用作可穿戴传感器,以取代手指刺痛。由于这是一种无创、无针的血糖监测技术,因此对儿童的血糖监测将更容易。”

该团队目前正在努力将传感器集成到一个封装系统中,该系统可以用作长期血糖监测的可穿戴设备。

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