据英国《新科学家》杂志网站报道,英国科学家开发了一种技术,利用激光在生物体内3D打印出导电电路,这项技术未来有望用于创建和维护人体植入物或脑机接口。相关研究刊发于最新一期《先进材料技术》杂志。
从起搏器到人工耳朵,当前的电子植入物已经得到了相当广泛的应用,但是将它们植入人体可能会增加感染的风险,而且如果出现故障,也很难修复。鉴于此,英国兰卡斯特大学的John Hardy和他的同事们开发了一种技术,可以利用生物体内部的水分作为导电介质,利用激光将金属纳米粒子沉积成电路或图形。
据EDN小编了解,该团队首先将含有荧光塑料聚吡咯的“墨水”注入线虫(秀丽隐杆线虫)体内。这种线虫只有一个简单的神经系统,可以用来研究神经退行性疾病,同时这种墨水被设计与一台光子3D打印机一起工作,该打印机可以使用激光来打印出特定形状的材料并使其导电。
他们将线虫放在含有金属纳米粒子的溶液中,然后利用这台 3D 打印机发射微弱的电流,使纳米粒子沉积在线虫体内的特定位置,在蠕虫体内创造了星形和正方形导电电路。他们还在纳米粒子中添加了荧光染料,使得打印出来的电路可以在显微镜下发光。
Hardy指出,科学家们已经知道,在生物体内进行3D打印是可行的,所以从原则上说,对于人类或其他更大的生物体,也可以打印大约10厘米宽(或厚)的物体。对于这项技术,Hardy表示,它在生物医学和农业等多个领域都有着广泛的应用前景,比如可以用来制造和维护活体内部的电子设备,像是脑机接口或神经刺激器,或者在种子内打印电子标签防止假冒,在水果内打印电子标记辅助机器人采摘。
在皮肤上打印电路,或者在人体内打印骨骼,都是之前已经引起过关注的成果。而在体内直接打印电路,这还是头一次,因此这项技术或许拥有着广阔的前景,但还需要进一步优化和测试。目前该研究团队还没有尝试在更大或更复杂的生物上使用这种技术,也没有评估其对生物健康和寿命的影响。他们希望未来能够与其他研究团队合作,探索这种技术在人类身上的应用前景。