研究人员开发出可3D

2022年6月28日，休斯顿大学的科学家们已经开发出一种新型3D打印生物传感器的方法，这些传感器有朝一日可以被植入人类宿主体内。研究团队利用多光子光刻技术（MPL），逐层聚合含有有机半导体材料的树脂，以形成微小的、生物兼容的线路板。到目前为止，研究人员已经利用新工艺创建了高精度的葡萄糖传感器。随着进一步的研发，他们相信它可以为生产新一代的生物电子装置铺平道路。

研究人员在论文中表示："3D生物打印新工艺引入了一种掺有有机半导体（OS）材料的均匀而透明的光敏树脂，以制造各种三维OS复合微结构（OSCM）。我们]的结果证明了这些设备在从柔性生物电子学到纳米电子学和片上器官设备等广泛的应用中的巨大潜力。"

△研究人员最初的3D打印微结构。图片来自休斯顿大学。

将导电植入物带入生活

△该团队的有机电子3D打印工作流程。图片来自休斯顿大学。

3D打印细胞兼容的PCBs

最初，研究人员用他们的材料生产了多个微电子装置，包括一个印刷电路板（PCB），具有一个微型电容器阵列。一旦他们证明了其技术的有效性，该团队开始用层粘连蛋白进行实验，这是一种在不同动物组织的膜上发现的糖蛋白，有利于细胞附着、信号传递和迁移。在给他们的树脂加载蛋白质后，该团队将其3D打印成进一步的复杂微结构，然后在小鼠组织内培养48小时。科学家们指出，与未加载蛋白质的样本相比，他们的细胞显示出"增强的生存能力"，同时还保留了促进附着和增殖的能力。

研究人员在他们的论文中总结说："我们预计，所提出的与MPL兼容的OS复合树脂将为生产柔软的、具有生物活性的和导电的微结构铺平道路，有望投入到柔性生物电子/生物传感器、纳米电子、芯片上的器官和免疫细胞治疗等新兴领域的各项应用当中。

△一组由层粘连蛋白注入的3D打印微结构。图片来自休斯顿大学。

推进可控植入物的发展

同样，在另一个实验性使用案例中，CCDC士兵中心的Joshua Uzarski去年告诉3D打印行业，美国陆军目前正在研究赛博朋克式的生物传感器。这些设备仍处于非常早期的开发阶段，可用于对部队进行生理追踪，同时也为他们提供了对战场上潜在形势威胁的强化意识。

相关论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202200512