همگرایی الکترونیک و فناوری‌نانو برای ساخت ایمپلنت‌های قابل کاشت

به گزازش ستاد توسعه فناوری نانو، پیشرفت‌های اخیر در حوزه میکروساخت به محققان اجازه می‌دهد تا اقدام به توسعه ادوات الکترونیکی قابل کاشت در بدن کنند که ابعاد بسیار کوچکی دارد. زمانی که مواد نرم در این فناوری به کار می‌رود، این ادوات قابل کاشت می‌توانند در بخش حسگری استفاده شده و در واقع زیست‌ حسگرهای قابل ارتجاع الکترونیکی ساخته شوند. مهمترین الزام این زیست‌ حسگرها، توانایی رصد بدون سیم، اعتماد به عملکرد و قابلیت مقیاس‌پذیری است.
تاکنون ادوات الکترونیکی محدود به مسافت کوتاه برای خوانش بودند، در نتیجه خروجی کُند و کم بازدهی داشتند. این سامانه‌ها به‌ طور معمول به تجهیزات بزرگ وابسته هستند که با رگ‌های خونی و بافت نرم بدن انطباق‌پذیر نیستند.
مکان کاشت ایمپلنت در شریان مغزی چالش‌برانگیز است، آنوریسم‌ها ( نوعی تورم رگ) در این شریان‌های محصور و باریک در ۶ درصد از جمعیت جهان وجود دارد، بنابراین باید روش‌های درمانی موثر برای این کار توسعه داده شود. در سیستم عروقی بدن، حسگرهای قابل کاشت ضمن حفظ ابعاد کوچک، باید انعطاف‌پذیر و قابل ارتجاع نیز باشند.
پژوهشگران دانشگاه هانیانگ با همکاری محققانی از موسسه فناوری جرجیا موفق به ساخت حسگری شدند که قادر است این کار را انجام دهد. این حسگر با استفاده از چاپگر آئروسل ساخته شده‌است.
نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای با عنوان introduce a fully passive, wireless, low-profile capacitive sensor and coil inductor در نشریه Advanced Science به چاپ رسیده است.
برای ساخت این حسگر، چهار لایه با استفاده از چاپگر جت آئروسل ایجاد شده و این لایه‌ها با مواد الاستومری ترکیب می‌شوند. در پایین‌ترین سطح، لایه‌ قربانی شونده PMMA قرار دارد که با استفاده از پوشش‌دهی چرخشی روی سطح شیشه ایجاد می‌شود. سپس لایه‌هایی از جنس پلی‌ایمید که یک دی‌الکتریک است، روی آن قرار داده شده و پخته می‌شود. جوهر حاوی نانوذرات نقره روی این سطح چاپ شده و تف‌جوشی انجام می‌شود. در ادامه، لایه‌هایی از جنس نقره و پلی ایمید روی سطح قرار داده می‌شود و در نهایت PMMA در محیط استن حل می‌شود.
این حسگر بسیار انعطاف‌پذیر و قابل ارتجاع است و می‌توان از آن در شریان‌های بدن استفاده کرد.