研究人员在新型医疗应用的胶粘糖果上打印微电极

德国的研究人员使用胶粘熊不是作为零食，而是将微电极印刷到软质材料上，以便在医疗应用中实现更高的生物相容性。虽然他们最好的，因为流行的糖果知，小熊软糖发现了一个不同的使用作为与增加的生物相容性微电极，得益于研究人员运输德国慕尼黑理工大学。与德国ForschungszentrumJülich研究所的研究人员合作的一个团队成功地使用喷墨打印技术将微电极阵列连接到软基质上，包括粘性糖果。研究人员说，这种方法比以往任何时候都更容易在医学或生物学应用中使用这种技术。“通常，微电极阵列是在洁净室中用光学光刻制造的，我们有一段时间使用洁净室制造的设备用于各种应用 - 包括电化学传感和体外芯片上细胞的刺激，”Bernhard Wolfrum，该设计新闻向大学的电气，电子和计算机工程助理教授讲解。

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他说，这些阵列可用于多种应用，包括，例如，检测由神经元或肌肉细胞中的活动引起的电压变化，以直接测量大脑或心脏中的电信号。

然而，虽然微电子传感器已经在医学和实验室应用中使用多年，但它们通常由硬质材料制成，例如硅。当它们与活细胞接触时，这是一个缺点。例如，在体内，这些硬质材料会引发炎症或器官功能丧失。

“由于不同的应用需要不同的设计 - 涉及布局和材料 - 我们一直在寻找一些简单的制造工艺，可以很容易地进行调整，而无需事先需要掩模生产，”Wolfrum解释说。

由于有兴趣为软水凝胶上的微电极阵列快速原型开发快速廉价的工艺，研究人员使用高科技版喷墨打印机与碳基墨水一起打印电极。为了防止传感器拾取杂散信号，他们使用了中性保护层，将它们添加到碳路径中。

一只橡皮熊只是这项工作中使用的材料之一。其他包括聚二甲基硅氧烷或PDMS，它是一种柔软的硅形式;琼脂糖，一种用于生物学实验的物质;和各种形式的明胶，其中包括一个首先融化然后允许硬化的橡皮熊。

“这项技术使我们能够在各种软基材(如水凝胶)上快速制作不同的碳基微电极阵列布局 - 这种方法不易使用传统的微细加工，”Wolfrum说。“此外，印刷方法可以在不事先制作光刻掩模的情况下轻松修改设计布局。”

团队开发的方法可以用于研究中的快速原型制作之外。Wolfrum说，它还可以改变医疗患者的治疗方式，允许使用柔软的结构来监测体内的神经或心脏功能，甚至可以作为体内起搏器。

研究人员表示，该团队计划继续开展更复杂的三维微电极阵列印刷工作。他们还计划研究可印刷传感器如何选择性地对化学物质起反应 - 不仅是电压波动 - 以便为进一步的研究提供信息。

“快速调整界面和材料的几何布局的可能性可以帮助我们开发更有效的细胞刺激和记录设备，”Wolfrum说。“除此之外，我们感兴趣的[其他]方面之一是印刷3D刺激和记录设备的开发，其允许应用超出通常用于细胞培养实验的经典平面结构。”