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グミに印刷した微小電極アレイ

最終更新: 2019年9月9日

ミュンヘン工科大学のグループが、グミ等の軟質材料上に微小電極の印刷を成功しました。


この記事は下記プレスリリースの紹介記事です。

大学のプレスリリース:

https://www.tum.de/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/detail/article/34758/


論文:

Adly, Nouran, et al. "Printed microelectrode arrays on soft materials: from PDMS to hydrogels."

https://www.nature.com/articles/s41528-018-0027-z



ゼラチン上の微小電極アレイ:Wolfrum教授が率いるチームがキャンディーグミにセンサーを印刷(画像:N. Adly / TUM より)

TUMünchenとForschungszentrumJülichのチームがグミクマへの微小電極アレイの印刷に成功しました。


このグミに印刷された電極は、生きた細胞の特性を把握する上で重要な特性を持っていると考えられています。それらは柔らかい事です。

細胞の特性を把握するための微小電極アレイ自身は昔から存在していました。しかし、過去のものはシリコンのような硬い材料から作られていました。そのため、生きた細胞と接触すると様々な欠点をもたらしていました。体内で用いた場合は炎症を引き起こし、臓器の機能に影響を与えることがありました。


柔らかい材料上の電極アレイは、上記問題を回避することができます。

TUMの教授 Bernhard Wolfrumは次のように述べています。「電極を印刷することで、プロトタイプを比較的迅速かつ安価に製造できます。このようなラピッドプロトタイピングは全く新しい作業方法を可能にします。」


同チームは研究開発用インクジェットプリンターを使用し、カーボンインクを用いて電極を印刷しました。また、センサが不要な信号を記録しないように、中性の保護層を形成しています。


今回実証された方法は、柔らかいシリコーンPDMS、ゼラチンを含む様々な材料にテストしたとのことです。これらの物質は、それぞれ特定の用途に特に適した特性を有するとのことです。


また、同チームは細胞培養物を実験することによってセンサーが信頼できる値を提供することを証明することができました。印刷された線幅が約30ミクロンであるため、単一または少数のセルの測定も可能であるとのことです。


今回印刷された軟質微小電極アレイは、様々な分野で使用することができると期待されています。

実証された方法は、研究におけるラピッドプロトタイピングのアプローチに適しているばかりでなく、患者の治療方法も変えることができるとのことです。

「将来同様の柔らかい構造物が体内の神経や心臓の機能を監視したり、ペースメーカーとして機能したりする可能性があります」とWolfrum教授は言います。

彼は現在、チームと協力して、より複雑な3次元マイクロ電極アレイを印刷しています。また、電圧変動に反応せず、選択的に化学物質に反応する印刷可能なセンサーを研究しています。



#配線 #ピエゾ #インクジェット




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