蓝冠注册《Q374919 》 4D打印受到寄生虫的启发,创造出可以替代皮下注射针头的微型针。
疼痛的皮下注射针头在未来可能不需要进行注射,蓝冠注册 注射药物和采集血液样本。
根据发表在《高级功能材料》杂志上的一项研究,通过4D打印,罗格斯大学的工程师们已经制造出了模仿寄生虫附着在皮肤上的微型针,可以取代皮下注射的针。
3D打印是一层一层地构建物体,而4D则更进一步,智能材料经过编程可以在打印后改变形状。时间是允许材料变形成新形状的第四维空间。
“我们认为我们的4 d打印的微针阵列将允许更健壮和持续使用微创、无痛和易于使用的针头会提供药物,治疗伤口,若和其他软组织的应用程序,“李Howon资深作者说,助理教授的机械和航空航天工程工程学院的罗格斯大学(Rutgers 16不伦瑞克。
Bioinspired微针阵列
这种微针阵列具有朝后的倒钩,插入时与组织互锁,增强附着力。信贷:Riddish Morde
皮下注射针头在医院和实验室被广泛用于抽血和注射药物,会造成疼痛、皮肤疤痕和感染风险。糖尿病患者通常每天用针头抽取多次血液样本来监测血糖水平。
微针(微型针)正受到关注,因为它们又短又薄,蓝冠 微创性好,减少了疼痛和感染的风险,而且易于使用。但它们对组织的弱粘附性是长期控制药物传递或生物传感的一大挑战,生物传感涉及使用设备检测DNA、酶、抗体和其他健康指标。
在自然界中,一些昆虫和其他生物已经进化出附着在组织上的微观特征,如寄生虫的微钩、蜜蜂的带刺刺和豪猪的鳞状刺。受这些例子的启发,罗格斯大学的工程师开发了一种微型针,插入组织时可以与组织相互连接,增强附着力。他们结合了微3d打印技术和4d打印方法,在微针上创建了朝后的倒钩。
以鸡肌肉组织为模型,研究人员表明,与他们的微针的组织黏附力比与无杆微针的组织黏附力强18倍。该研究称,它们的发明优于以前报道的例子,从而使药物传递、生物体液收集和生物传感更加稳定和强劲。
参考文献:Daehoon Han、Riddish S. Morde、Stefano Mariani、Antonino a . La Mattina、Emanuele Vignali、Chen Yang、Giuseppe Barillaro和Howon Lee合著的《具有后向侧枝的生物激发微针阵列增强组织粘附的4D打印》,Advanced Functional Materials, 2020年2月4日。
DOI: 10.1002 / adfm.201909197
该研究的三位主要作者包括前罗格斯大学(Rutgers)博士生韩大宏(Daehoon Han,现为明尼苏达大学(University of Minnesota)博士后;前罗格斯大学(Rutgers)硕士学生瑞迪什·s·莫德(Riddish S. Morde),蓝冠官网 以及意大利比萨大学(University of Pisa)的研究员。罗格斯大学的博士生陈洋和比萨大学的研究人员对这项研究做出了贡献。这项研究由新泽西健康基金会和意大利教育部、大学和研究部资助。