国外研发用于医学诊断的新型灵活、生物相容性纳米纤维素传感器

据外媒报道,近日,Empa研究人员正在与一个加拿大团队合作开发可附着在皮肤上的灵活的生物相容性纳米纤维素传感器,由可再生原料制成的3D打印分析芯片将来甚至可以进行生物降解。

  据外媒报道,近日,Empa研究人员正在与一个加拿大团队合作开发可附着在皮肤上的灵活的生物相容性纳米纤维素传感器,由可再生原料制成的3D打印分析芯片将来甚至可以进行生物降解。

国外研发用于医学诊断的新型灵活、生物相容性纳米纤维素传感器

  Empa研究员GilbertoSiqueira展示了新印刷的纳米纤维素电路。在随后的干燥之后,可以对该材料进行进一步处理。

  通过皮肤测量与我们的健康相关的参数的想法已经在医学诊断中得到了应用。例如,糖尿病患者可以使用传感器轻松确定血糖水平,而无需刺手指。Empa的研究人员与加拿大的科学家一起,已经生产出一种新型的柔性传感器,该传感器位于皮肤表面,具有生物相容性,因为它是由纳米纤维素制成的。

  木质透明箔

  纳米纤维素是廉价的可再生原料,其可以以晶体和纤维的形式获得,例如从木材中获得。但是,树的原始外观不再与凝胶状物质有关,后者可以由纤维素纳米晶体和纤维素纳米纤维组成。该物质的其他来源是细菌、藻类或农业生产中的残留物。因此,纳米纤维素不仅相对容易且可持续地获得,其机械性能也使“超级布丁”成为有趣的产品。例如,可以开发出基于纳米纤维素的新型复合材料,该复合材料可以用作表面涂层、透明包装薄膜,甚至可以用于生产日常物品,例如饮料瓶。

  Empa的纤维素和木材材料实验室的研究人员以及加拿大本那比的西蒙弗雷泽大学的WooSooKim也在研究纳米纤维素的另一个特性:生物相容性。由于该材料是从自然资源中获得的,因此特别适合于生物医学研究。

  为了生产可测量重要代谢值的生物相容性传感器,研究人员将纳米纤维素用作3D打印过程中的“墨水”。为了使传感器导电,将墨水与银纳米线混合。研究人员确定了纳米纤维素和银丝的确切比例,从而可以形成三维网络。

国外研发用于医学诊断的新型灵活、生物相容性纳米纤维素传感器

  使用3D打印机,将纳米纤维素“墨水”施加到载板上。银颗粒提供了材料的导电性。

  就像意大利面条一样–仅小一点

  事实证明,纤维素纳米纤维比纤维素纳米晶体更适合与细银线产生交联基质。Empa研究员GilbertoSiqueira解释说:“纤维素纳米纤维类似于煮熟的意大利面条,具有柔韧性,但直径只有约20纳米,长度只有几微米。”

  该团队最终成功开发出可测量医学上相关的代谢参数(例如钙、钾和铵离子浓度)的传感器。电化学皮肤传感器将其结果无线发送到计算机以进行进一步的数据处理。

  尽管皮肤上的微小生物化学实验室(只有半毫米厚)能够特别可靠地确定离子浓度,但研究人员已经在研究更新版本。Siqueira解释说:“将来,我们希望用另一种导电材料代替银颗粒,例如,碳化合物。”这将使医用纳米纤维素传感器不仅具有生物相容性,而且具有完全的生物降解性。

参与评论已发布评论0

0/500

发表评论

推荐阅读