سیستم های بیوالکترونیک توجه فراوانی را به خود جلب کرده اند زیرا آنها الگوهایی برای مطالعه تعامل بین گونه های بیولوژیکی و الکترونیک می باشند. رمزگشایی سیگنال های الکتریکی بر روی سلول ها و بافت ها می تواند برای توقف رشد بافت بدخیم، بازسازی اندام ها و وسایل مهندسی پزشکی جدید استفاده شود. با این حال اکثر دستگاه های بیوالکترونیکی در حال حاضر از قطعات الکترونیکی سخت تهیه می شوند که با بافت های نرم انسان سازگاری ندارند که این ناسازگاری باعث بروز مسائلی مانند آسیب دیدن بافت ها و ایجاد عفونت ها در دراز مدت می شود. امروزه این محدودیت ها باعث جایگزینی قطعات الکترونیکی سخت با قطعات انعطاف پذیر شده است.  تکنیک چاپ زیستی برای چاپ جوهرها و هیدروژل هایی که قابلیت هدایت الکتریکی دارند، راه را برای ساخت دستگاه های خارجی بیوالکتریک هموار می سازد.

در این پروژه که توسط محققان دانشگاه Nanyang سنگاپور انجام شده است، یک پلت فرم مبتنی بر هیدروژل قابل انعطاف با استفاده از چاپ زیستی سه بعدی ساخته شده است. فرآیند ساخت ساده است و مسیری منعطف را برای چاپ مواد با اشکال، اندازه و جهت گیری فضایی دلخواه فراهم می کند.

سازگاری بیولوژیکی پلت فرم چاپ شده با استفاده از رده سلولی میوبلاست موشی آزمایش شده است. علاوه بر این، سلول های فیبروبلاست پوست انسان نیز بر روی پلت فرم کشت داده شدند و چسبندگی سلول ها و تکثیر آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. این پلت فرم به وسیله چاپگر زیستی اکستروژنی و با استفاده از هیدروژل GelMA و جوهر زیستی حاوی نانوذرات نقره ساخته شده است. میکروالکترودها و سیم پیچ گرمایی در پلت فرم تعبیه و چاپ شده اند تا تحریک الکتریکی و گرمایی را فراهم کنند و پس از آن برای کاربردهای مختلف مورد بهره برداری قرار گیرند. این پلت فرم بیوالکتریک پوشش مناسب و سازگاری را فراهم می کند و در محیط مرطوب هم می تواند کار کند.

تصویر پلت فرم بیوالکترونیک چاپ شده با GelMA و نقره

مسیرهای الکترونیکی چاپ شده بر روی پوشش زیستی

منبع