研究人員開發(fā)了一種低成本，低浪費(fèi)的3D打印方法，用于開發(fā)不需要痛苦的手指刺痛的葡萄糖監(jiān)測(cè)儀。華盛頓州立大學(xué)(WSU)的研究人員表示，那些患有糖尿病的人可以使用一種新的，無(wú)痛的工具來(lái)監(jiān)測(cè)他們的血糖水平。由Arda Gozen和大學(xué)機(jī)械與材料工程學(xué)院的Yuehe Lin教師領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)使用3D打印開發(fā)了一種可以集成到可穿戴顯示器中的葡萄糖生物傳感器研究人員在WSU新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)，可穿戴技術(shù)可以取代那些需要經(jīng)常手指刺痛或其他對(duì)患者來(lái)說(shuō)效率不高的葡萄糖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的血糖儀。

人工智能長(zhǎng)期以來(lái)一直是開發(fā)人員從事高性能計(jì)算和基于云的系統(tǒng)的工具。人工智能改變了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方式，電子郵件掃描方式，甚至是我們與手機(jī)和設(shè)備交互的方式。雖然AI和機(jī)器學(xué)習(xí)總是感覺像是一個(gè)生活在實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)之外的遙遠(yuǎn)工具，但機(jī)器學(xué)習(xí)正在基于微控制器的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，事實(shí)上，它已經(jīng)存在!

“我們的3D打印葡萄糖傳感器將用作可穿戴傳感器，以取代痛苦的手指刺痛，”林說(shuō)。“由于這是一種無(wú)創(chuàng)，無(wú)針的葡萄糖監(jiān)測(cè)技術(shù)，因此兒童血糖監(jiān)測(cè)將更容易。”

用于監(jiān)測(cè)患者的重要和其他健康相關(guān)癥狀的可穿戴，靈活的電子設(shè)備已經(jīng)在使用，并且正在開發(fā)能夠貼合皮膚并監(jiān)測(cè)體液中的葡萄糖(例如汗液)的裝置。

然而，雖然目前制造這種器件的制造方法 - 例如光刻或絲網(wǎng)印刷 - 工作，但它們具有一些消極方面。這些包括要求使用有害化學(xué)品和昂貴的潔凈室處理，以及產(chǎn)生過(guò)多的廢物。

通過(guò)使用3D打印來(lái)制作他們的血糖監(jiān)測(cè)儀，WSU研究團(tuán)隊(duì)解決了這些主要問(wèn)題。Gozen說(shuō)，他們還開發(fā)了一種比傳統(tǒng)方法制造的設(shè)備更穩(wěn)定，更靈敏的設(shè)備。

為了創(chuàng)造他們的設(shè)備，研究人員使用了一種稱為直接墨水寫入(DIW)的方法，該方法涉及印刷“墨水” - 在這種情況下，是一種導(dǎo)電的納米級(jí)材料，從而在微小尺度上創(chuàng)建復(fù)雜精確的設(shè)計(jì)。通過(guò)這種方法，團(tuán)隊(duì)打印出柔性電極來(lái)制作傳感器。

Gozen說(shuō)，研究人員開發(fā)的DIW方法可以精確地應(yīng)用材料，從而獲得均勻的表面和更少的缺陷，從而提高傳感器的靈敏度。實(shí)際上，在測(cè)試中，研究人員發(fā)現(xiàn)他們的3D打印傳感器在傳輸葡萄糖信號(hào)方面比傳統(tǒng)生產(chǎn)的電極更好。

此外，通過(guò)使用這種方法，研究人員可以開發(fā)出更多可定制的系統(tǒng)，以滿足患者的特定需求，他說(shuō)。“3D打印可以制造專門為個(gè)體患者量身定制的生物傳感器，”Gozen說(shuō)。研究人員在Analytica Chimica Acta期刊上發(fā)表了一篇關(guān)于他們研究的論文。

3D打印還解決了由其他制造方法引起的過(guò)度浪費(fèi)的問(wèn)題，因?yàn)樗鼉H使用制造每個(gè)生物傳感器所需的材料。這種副產(chǎn)品對(duì)患者也有好處，因?yàn)?ldquo;這可能會(huì)降低成本，”他補(bǔ)充道。

他們說(shuō)，為了廣泛使用生物傳感器，研究人員認(rèn)識(shí)到需要將它們與可穿戴平臺(tái)上的其他電子元件集成在一起，這是他們目前正在開展的工作。

Elizabeth Montalbano是一位自由撰稿人，撰寫了20年的技術(shù)和文化。她曾在鳳凰城，舊金山和紐約市作為專業(yè)記者生活和工作。在空閑時(shí)間，她喜歡沖浪，旅游，音樂(lè)，瑜伽和烹飪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一個(gè)村莊。