2022年6月28日，休斯頓大學的科學家們已經開發出一種新型3D打印生物傳感器的方法，這些傳感器有朝一日可以被植入人類宿主體內。研究團隊利用多光子光刻技術（MPL），逐層聚合含有有機半導體材料的樹脂，以形成微小的、生物兼容的線路板。到目前為止，研究人員已經利用新工藝創建了高精度的葡萄糖傳感器。隨著進一步的研發，他們相信它可以為生產新一代的生物電子裝置鋪平道路。

研究人員在論文中表示："3D生物打印新工藝引入了一種摻有有機半導體（OS）材料的均勻而透明的光敏樹脂，以制造各種三維OS復合微結構（OSCM）。我們]的結果證明了這些設備在從柔性生物電子學到納米電子學和片上器官設備等廣泛的應用中的巨大潛力。"

△研究人員最初的3D打印微結構。圖片來自休斯頓大學。

將導電植入物帶入生活

△該團隊的有機電子3D打印工作流程。圖片來自休斯頓大學。

3D打印細胞兼容的PCBs

最初，研究人員用他們的材料生產了多個微電子裝置，包括一個印刷電路板（PCB），具有一個微型電容器陣列。一旦他們證明了其技術的有效性，該團隊開始用層粘連蛋白進行實驗，這是一種在不同動物組織的膜上發現的糖蛋白，有利于細胞附著、信號傳遞和遷移。在給他們的樹脂加載蛋白質后，該團隊將其3D打印成進一步的復雜微結構，然后在小鼠組織內培養48小時。科學家們指出，與未加載蛋白質的樣本相比，他們的細胞顯示出"增強的生存能力"，同時還保留了促進附著和增殖的能力。

研究人員在他們的論文中總結說："我們預計，所提出的與MPL兼容的OS復合樹脂將為生產柔軟的、具有生物活性的和導電的微結構鋪平道路，有望投入到柔性生物電子/生物傳感器、納米電子、芯片上的器官和免疫細胞治療等新興領域的各項應用當中。

△一組由層粘連蛋白注入的3D打印微結構。圖片來自休斯頓大學。

推進可控植入物的發展

同樣，在另一個實驗性使用案例中，CCDC士兵中心的Joshua Uzarski去年告訴3D打印行業，美國陸軍目前正在研究賽博朋克式的生物傳感器。這些設備仍處于非常早期的開發階段，可用于對部隊進行生理追蹤，同時也為他們提供了對戰場上潛在形勢威脅的強化意識。

相關論文鏈接：//onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202200512