3D打印傳感器有望增強糖尿病患者的血糖監測體驗

3D打印傳感器有望增強糖尿病患者的血糖監測體驗

為了監測血糖,糖尿病患者需要不斷地刺破手指。持續性的血糖監測系統,是另一種替代方案,但成本較高。好消息是華盛頓州立大學的研究人員,剛剛打造了一種適用於可穿戴監測設備的3D打印葡萄糖生物傳感器。這項研究有望為數以百萬計糖尿病患者,帶來增強的血糖監測體驗。

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WSU 機械與材料工程學院助理教授Arda Gozen(製造工藝與機械實驗室)

研究人員一直致力於可穿戴的柔性電子產品,其能夠貼合患者的皮膚、並監測體液中的葡萄糖(比如汗液的成分)。

為了打造這樣的傳感器,製造商已經使用過光刻或絲網印刷等傳統方案。

雖然取得了一定的成效,但也存在著幾個缺點—— 不僅要使用有害化學品和昂貴的潔淨室處理,還造成了很大的浪費。

作為對比WSU 研究團隊開發了一種3D 打印血糖監測儀,其穩定性和靈敏度,均優於傳統製造方法。

據悉,研究人員使用了一種被稱作’直接墨水寫入’(DIW)的方法,涉及從噴嘴中打出’墨水’,以在微觀尺度上創建複雜而精確的設計。

研究人員還打印出了一種導電的納米級材料,將之用於柔性電極的製造。

WSU 團隊的技術,允許精確應用材料,從而形成均勻的表面、更少的缺陷,從而提高傳感器的靈敏度。

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研究人員發現,其3D 打印傳感器,在獲取葡萄糖信號方面,比傳統工藝製造的電極更好。也正因為採用了3D 打印,所以它們的系統,也支持個性化的定制。

3D 打印可以製造專門為個體患者量身定制的生物傳感器。因其僅使用所需的材料量,所以製造過程中的浪費也更少,最終降低產品的成本。

在大規模運用時,3D 打印的生物傳感器,需要與可穿戴平台上電子元件集成。但製造商也可以用相同的3D 打印功能來製造其它組件。

該團隊現正致力於將傳感器集成到一個封裝系統中,該系統可用於長期監測血糖的可穿戴設備上。


由該校機械與材料工程學院的Arda Gozen和Yuehe Lin帶領的這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《分析化學學報》(Analytica Chimica Acta)上。原標題為:

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

《微增材製造的葡萄糖生物傳感器的可行性研究》

[編譯自:Washington State University ]

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