رفتن به نوشته‌ها

جوهرهای زیست مواد پوشیدنی که توسط محققان ساخته شده است


از طریق ما با همه چیزهایی که در دنیای شگفت انگیز AM اتفاق می افتد به روز باشید لینکدین انجمن.

تیمی از محققان دانشگاه A&M تگزاس کلاس جدیدی از جوهرهای بیومتریال را توسعه داده‌اند که ویژگی‌های بومی بافت انسانی بسیار رسانا، بسیار شبیه پوست را تقلید می‌کند، که برای استفاده از جوهر در چاپ سه بعدی ضروری است. این جوهر بیومتریال از دسته جدیدی از نانومواد دو بعدی به نام دی سولفید مولیبدن (MoS2) بهره می برد. ساختار لایه نازک MoS2 حاوی مراکز نقصی است که آن را از نظر شیمیایی فعال می کند و با ترکیب ژلاتین اصلاح شده برای به دست آوردن یک هیدروژل انعطاف پذیر، با ساختار Jell-O قابل مقایسه است.

دکتر آخیلش گهاروار، دانشیار دپارتمان مهندسی بیومدیکال و عضو ریاست جمهوری، گفت: «تأثیر این کار در پرینت سه بعدی گسترده است. این جوهر هیدروژل جدید طراحی شده بسیار زیست سازگار و رسانای الکتریکی است و راه را برای نسل بعدی بیوالکترونیک های پوشیدنی و کاشتنی هموار می کند.

جوهرهای مواد زیستی پوشیدنی جدیدی که ویژگی‌های بومی بافت انسانی بسیار رسانا را تقلید می‌کنند، توسط محققان تگزاس A&M ساخته شده‌اند.
دکتر آخیلش گهاروار و دانشجوی فارغ التحصیل Kaivalya Deo جوهر هیدروژلی را طراحی کردند که بسیار زیست سازگار و رسانای الکتریکی است. منبع: تگزاس A&M Engineering

جوهر دارای خواص رقیق کنندگی برشی است که با افزایش نیرو، ویسکوزیته آن کاهش می یابد، بنابراین در داخل لوله جامد است اما در هنگام فشرده شدن بیشتر شبیه مایع جریان می یابد – شبیه سس کچاپ یا خمیر دندان. این تیم این نانومواد رسانای الکتریکی را در یک ژلاتین اصلاح‌شده برای ساخت جوهر هیدروژل با ویژگی‌هایی که برای طراحی جوهر مناسب برای چاپ سه‌بعدی ضروری است، ترکیب کردند.

کایوالیا دئو، دانشجوی فارغ التحصیل دپارتمان مهندسی زیست پزشکی و نویسنده اصلی مقاله، گفت: «این دستگاه‌های چاپ سه‌بعدی بسیار الاستومری هستند و می‌توانند بدون شکستگی فشرده، خم یا پیچ شوند. علاوه بر این، این دستگاه‌ها به صورت الکترونیکی فعال هستند و آنها را قادر می‌سازد تا حرکت پویا انسان را نظارت کنند و راه را برای نظارت مداوم حرکت هموار کنند.

به منظور پرینت سه بعدی جوهر، محققان آزمایشگاه Gaharwar یک چاپگر زیستی سه بعدی مقرون به صرفه، منبع باز و چند هد طراحی کردند که کاملاً کاربردی و قابل تنظیم است – با ابزارهای منبع باز و نرم افزار رایگان اجرا می شود. این همچنین به هر محققی اجازه می‌دهد تا چاپگرهای زیستی سه بعدی را متناسب با نیازهای تحقیقاتی خود بسازد.

جوهر هیدروژل پرینت سه بعدی رسانای الکتریکی می تواند مدارهای سه بعدی پیچیده ایجاد کند و به طرح های مسطح محدود نمی شود – به محققان این امکان را می دهد که بیوالکترونیک های پوشیدنی و قابل سفارشی سازی را متناسب با نیازهای خاص بیمار بسازند.

با استفاده از این پرینترهای سه بعدی، Kaivalya Deo توانست دستگاه های الکترونیکی فعال و قابل کشش الکتریکی را چاپ کند. این دستگاه‌ها قابلیت‌های فوق‌العاده‌ای برای سنجش کرنش نشان می‌دهند و می‌توانند برای مهندسی سیستم‌های نظارت قابل تنظیم استفاده شوند. این همچنین امکانات جدیدی را برای طراحی حسگرهای کششی با اجزای میکروالکترونیک یکپارچه باز می کند.

یکی از کاربردهای بالقوه جوهر جدید در چاپ سه بعدی تاتوهای الکترونیکی برای بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون است. محققان تصور می کنند که این خالکوبی الکترونیکی چاپ شده می تواند حرکت بیمار از جمله لرزش را تحت نظر داشته باشد.

این پروژه با همکاری دکتر Anthony Guiseppi-Elie، معاون امور آکادمیک و توسعه نیروی کار در کالج فنی Tri-County در کارولینای جنوبی، و دکتر Limei Tian، استادیار مهندسی زیست پزشکی در تگزاس A&M انجام شده است.

این مطالعه توسط موسسه ملی تصویربرداری زیست پزشکی و مهندسی زیستی، موسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی، و صندوق تعالی رئیس دانشگاه A&M تگزاس تامین شد و اخیرا در منتشر شده در ACS Nano. یک پتنت موقت در مورد این فناوری در ارتباط با ایستگاه آزمایشی مهندسی A&M تگزاس به ثبت رسیده است.



منبع

منتشر شده در اخبار پرینتر و چاپ سه بعدی