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3D打印传感器有望增强糖尿病患者的血糖监测体验

2018年12月08日 13:24 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

为了监测血糖,糖尿病患者需要不断地刺破手指。持续性的血糖监测系统,是另一种替代方案,但成本较高。好消息是华盛顿州立大学的研究人员,刚刚打造了一种适用于可穿戴监测设备的 3D 打印葡萄糖生物传感器。这项研究有望为数以百万计糖尿病患者,带来增强的血糖监测体验。

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

研究人员一直致力于开发可穿戴的柔性电子产品,其能够贴合患者的皮肤、并监测体液中的葡萄糖(比如汗液的成分)。

为了打造这样的传感器,制造商已经使用过光刻或丝网印刷等传统方案。

虽然取得了一定的成效,但也存在着几个缺点 —— 不仅要使用有害化学品和昂贵的洁净室处理,还造成了很大的浪费。

作为对比 WSU 研究团队开发了一种 3D 打印血糖监测仪,其稳定性和灵敏度,均优于传统制造方法。

据悉,研究人员使用了一种被称作‘直接墨水写入’(DIW)的方法,涉及从喷嘴中打出‘墨水’,以在微观尺度上创建复杂而精确的设计。

研究人员还打印出了一种导电的纳米级材料,将之用于柔性电极的制造。

WSU 团队的技术,允许精确应用材料,从而形成均匀的表面、更少的缺陷,从而提高传感器的灵敏度。

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研究人员发现,其 3D 打印传感器,在获取葡萄糖信号方面,比传统工艺制造的电极更好。也正因为采用了 3D 打印,所以它们的系统,也支持个性化的定制。

3D 打印可以制造专门为个体患者量身定制的生物传感器。因其仅使用所需的材料量,所以制造过程中的浪费也更少,最终降低产品的成本。

在大规模运用时,3D 打印的生物传感器,需要与可穿戴平台上电子元件集成。但制造商也可以用相同的 3D 打印功能来制造其它组件。

该团队现正致力于将传感器集成到一个封装系统中,该系统可用于长期监测血糖的可穿戴设备上。


由该校机械与材料工程学院的 Arda Gozen 和 Yuehe Lin 带领的这项研究的详情,已经发表在近日出版的《分析化学学报》(Analytica Chimica Acta)上。原标题为:

《Micro additive manufacturing of glucose biosensors: A feasibility study》

微增材制造的葡萄糖生物传感器的可行性研究》

[编译自:Washington State University]

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