3D打印首次在線蟲體內造電路，有望用于腦機接口領域
時間：2023-04-13 10:30 來源：科技日報 作者：admin 閱讀：次
2023年4月12日，英國科學家開發了一種技術，利用激光在生物體內3D打印出導電電路，這項技術未來有望用于創建和維護人體植入物或腦機接口。相關研究刊發于最新一期《先進材料技術》雜志。
從起搏器到仿生耳朵，電子植入物已經很普遍，但將它們植入人體內可能會有感染的風險。而且，如果出現故障，很難修復。鑒于此，英國蘭卡斯特大學的約翰·哈迪及其同事開發了一種技術，利用激光在生物體內3D打印出導電電路。
該團隊首先將含有熒光塑料聚吡咯的“墨水”注入線蟲（秀麗隱桿線蟲）體內。這種墨水被設計可以與一臺光子3D打印機一起工作，該打印機使用激光來打印出特定形狀的材料并使其導電。利用這臺3D打印機，該團隊在蠕蟲體內創造了星形和正方形導電電路。哈迪指出，科學家們已經知道，在生物體內進行3D打印是可行的，所以從原則上說，對于人類或其他更大的生物體，也可以打印大約10厘米寬（或厚）的物體。
科學家此前已經在生物體內利用3D打印技術打印出物體，這是該技術首次用于制造導電電路。哈迪說，這項技術有望在多個領域大顯身手。比如在生物醫學領域，可用于如維護大腦深層電極和腦機接口；在農業領域，可在種子內打印電子標簽以防止假冒，或在水果中打印電子標記以輔助機器人采摘機。
英國謝菲爾德大學的伊萬·米涅夫教授并未參與這項研究，他指出，這種方法很巧妙，有可能被開發成與活組織細胞交織在一起且擁有計算能力的電子設備。不過這種方法被用于人類的腦機接口等設備之前，還有很多工作要做。
在皮膚上打印電路，或者在人體內打印骨骼，都是之前已經引起過關注的成果。不過，在人體內直接打印電路，還是頭一次。生物體和電子機械結合，已經從科幻概念變成現實。而在體內打印電路，則意味著植入物受到的限制更少，可以更加靈活多樣，且即使它出現問題，也可以在無創情況下開展修復——讓材料進入人體，然后在需要的位置修補或重構電路即可。當然，任何技術要進入人體都需慎重。它或許有廣闊前景，但還需一步步展開實驗。
△顯微鏡圖像顯示，秀麗隱桿線蟲活蟲體內有3D打印形狀。圖片來源：《新科學家》網站
從起搏器到仿生耳朵，電子植入物已經很普遍，但將它們植入人體內可能會有感染的風險。而且，如果出現故障，很難修復。鑒于此，英國蘭卡斯特大學的約翰·哈迪及其同事開發了一種技術，利用激光在生物體內3D打印出導電電路。
該團隊首先將含有熒光塑料聚吡咯的“墨水”注入線蟲（秀麗隱桿線蟲）體內。這種墨水被設計可以與一臺光子3D打印機一起工作，該打印機使用激光來打印出特定形狀的材料并使其導電。利用這臺3D打印機，該團隊在蠕蟲體內創造了星形和正方形導電電路。哈迪指出，科學家們已經知道，在生物體內進行3D打印是可行的，所以從原則上說，對于人類或其他更大的生物體，也可以打印大約10厘米寬（或厚）的物體。
科學家此前已經在生物體內利用3D打印技術打印出物體，這是該技術首次用于制造導電電路。哈迪說，這項技術有望在多個領域大顯身手。比如在生物醫學領域，可用于如維護大腦深層電極和腦機接口；在農業領域，可在種子內打印電子標簽以防止假冒，或在水果中打印電子標記以輔助機器人采摘機。
英國謝菲爾德大學的伊萬·米涅夫教授并未參與這項研究，他指出，這種方法很巧妙，有可能被開發成與活組織細胞交織在一起且擁有計算能力的電子設備。不過這種方法被用于人類的腦機接口等設備之前，還有很多工作要做。
在皮膚上打印電路，或者在人體內打印骨骼，都是之前已經引起過關注的成果。不過，在人體內直接打印電路，還是頭一次。生物體和電子機械結合，已經從科幻概念變成現實。而在體內打印電路，則意味著植入物受到的限制更少，可以更加靈活多樣，且即使它出現問題，也可以在無創情況下開展修復——讓材料進入人體，然后在需要的位置修補或重構電路即可。當然，任何技術要進入人體都需慎重。它或許有廣闊前景，但還需一步步展開實驗。
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