每日經(jīng)濟新聞 2023-04-12 08:41:38
每經(jīng)編輯 杜宇
據(jù)科技日報4月12日消息,英國《新科學家》雜志網(wǎng)站10日報道,英國科學家開發(fā)了一種技術,利用激光在生物體內3D打印出導電電路,這項技術未來有望用于創(chuàng)建和維護人體植入物或腦機接口。相關研究刊發(fā)于最新一期《先進材料技術》雜志。
顯微鏡圖像顯示,秀麗隱桿線蟲活蟲體內有3D打印形狀。圖片來源:《新科學家》網(wǎng)站
從起搏器到仿生耳朵,電子植入物已經(jīng)很普遍,但將它們植入人體內可能會有感染的風險。而且,如果出現(xiàn)故障,很難修復。鑒于此,英國蘭卡斯特大學的約翰·哈迪及其同事開發(fā)了一種技術,利用激光在生物體內3D打印出導電電路。
該團隊首先將含有熒光塑料聚吡咯的“墨水”注入線蟲(秀麗隱桿線蟲)體內。這種墨水被設計可以與一臺光子3D打印機一起工作,該打印機使用激光來打印出特定形狀的材料并使其導電。利用這臺3D打印機,該團隊在蠕蟲體內創(chuàng)造了星形和正方形導電電路。
哈迪指出,科學家們已經(jīng)知道,在生物體內進行3D打印是可行的,所以從原則上說,對于人類或其他更大的生物體,也可以打印大約10厘米寬(或厚)的物體。
科學家此前已經(jīng)在生物體內利用3D打印技術打印出物體,這是該技術首次用于制造導電電路。哈迪說,這項技術有望在多個領域大顯身手。比如在生物醫(yī)學領域,可用于如維護大腦深層電極和腦機接口;在農(nóng)業(yè)領域,可在種子內打印電子標簽以防止假冒,或在水果中打印電子標記以輔助機器人采摘機。
英國謝菲爾德大學的伊萬·米涅夫教授并未參與這項研究,他指出,這種方法很巧妙,有可能被開發(fā)成與活組織細胞交織在一起且擁有計算能力的電子設備。不過這種方法被用于人類的腦機接口等設備之前,還有很多工作要做。
腦機接口,顧名思義,就是大腦和計算機之間的接口,指大腦與計算機的直接連接。一方面大腦要發(fā)出指令實現(xiàn)對外部設備的控制;另一方面外部設備也要不斷地給大腦發(fā)送各種各樣的反饋信息,讓大腦及時調整控制策略,維持整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一個典型的腦機接口系統(tǒng)包括三個部分:信號采集、信號分析和設備控制。腦機接口系統(tǒng)可以根據(jù)腦信號采集的方式,分為侵入式和非侵入式腦機接口;也可以根據(jù)腦機接口范式/感覺刺激/采用的信號進行分類,可分為單一范式/單一感覺刺激/單一腦信號的腦機接口和混合腦機接口。
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