Tynd, strækbare biosensorer kan gøre operationen mere sikker

Et forskerhold fra Los Alamos National Laboratory og Purdue University har udviklet bio-blæk til biosensorer, der kan hjælpe med at lokalisere kritiske områder i væv og organer under kirurgiske operationer.

"Blækket, der bruges i biosensorerne, er biokompatibelt og giver et brugervenligt design med fremragende brugbare tidsrammer på mere end én dag, " sagde Kwan-Soo Lee, af Los Alamos' Chemical Diagnostics and Engineering-gruppe.

De nye biosensorer giver mulighed for samtidig optagelse og billeddannelse af væv og organer under kirurgiske procedurer.

"Samtidig optagelse og billeddannelse kan være nyttig under hjerteoperationer til at lokalisere kritiske områder og vejlede kirurgiske indgreb, såsom en procedure til at genoprette normale hjerterytmer, " sagde Chi Hwan Lee, Leslie A. Geddes adjunkt i biomedicinsk teknik og adjunkt i maskinteknik og, af høflighed, i Materials Engineering ved Purdue University.

Los Alamos var ansvarlig for at formulere og syntetisere bio-blæk, med det mål at skabe en ultrablød, tyndt og strækbart materiale til biosensorer, der er i stand til problemfrit at interagere med overfladen af ​​organer. De gjorde dette ved hjælp af 3-D-printteknikker.

"Siliconematerialer er flydende og flyder som honning, Derfor er det meget udfordrende at 3-D-printe uden problemer med at hænge og flyde under udskrivning, " sagde Kwan-Soo Lee. "Det er meget spændende at have fundet en måde at skabe trykt blæk, der ikke har nogen form deformation under hærdningsprocessen."

Bio-blækkerne er blødere end væv, strække sig uden at opleve sensornedbrydning, og har pålidelig naturlig vedhæftning til den våde overflade af organer uden behov for yderligere klæbemidler.

Craig Goergen, Leslie A. Geddes Associate Professor of Biomedical Engineering ved Purdue University, hjulpet med in vivo vurdering af plasteret via test i både mus og grise. Resultaterne viste, at biosensoren var i stand til pålideligt at måle det elektriske signal uden at svække hjertefunktionen.

Forskningen blev offentliggjort i dag i Naturkommunikation .