Een onderzoeksteam van Los Alamos National Laboratory en Purdue University heeft bio-inkten ontwikkeld voor biosensoren die kunnen helpen bij het lokaliseren van kritieke gebieden in weefsels en organen tijdens chirurgische ingrepen.

"De inkt die in de biosensoren wordt gebruikt, is biocompatibel en biedt een gebruiksvriendelijk ontwerp met uitstekende werkbare tijdframes van meer dan één dag, " zei Kwan-Soo Lee, van Los Alamos' Chemical Diagnostics and Engineering-groep.

De nieuwe biosensoren zorgen voor gelijktijdige opname en beeldvorming van weefsels en organen tijdens chirurgische ingrepen.

"Gelijktijdige opname en beeldvorming kan nuttig zijn tijdens hartchirurgie bij het lokaliseren van kritieke regio's en het begeleiden van chirurgische ingrepen zoals een procedure voor het herstellen van normale hartritmes, " zei Chi Hwan Lee, de Leslie A. Geddes Universitair Docent Biomedische Technologie en Universitair Docent Werktuigbouwkunde en, uit beleefdheid, of Materials Engineering aan de Purdue University.

Los Alamos was verantwoordelijk voor het formuleren en synthetiseren van de bio-inkten, met als doel het creëren van een ultrazachte, dun en rekbaar materiaal voor biosensoren dat naadloos aansluit op het oppervlak van organen. Dit deden ze met behulp van 3D-printtechnieken.

"Siliconen materialen zijn vloeibaar en vloeien als honing, daarom is het een hele uitdaging om 3D-printen zonder doorzakken en vloeiende problemen tijdens het printen, "Zei Kwan-Soo Lee. "Het is heel opwindend om een ​​manier te hebben gevonden om gedrukte inkten te maken die tijdens het uithardingsproces geen vormvervorming vertonen."

De bio-inkten zijn zachter dan tissue, uitrekken zonder sensordegradatie te ervaren, en hebben een betrouwbare natuurlijke hechting op het natte oppervlak van organen zonder dat er extra lijm nodig is.

Craig Görgen, de Leslie A. Geddes universitair hoofddocent biomedische technologie aan de Purdue University, geholpen bij de in vivo beoordeling van de pleister via testen bij zowel muizen als varkens. De resultaten toonden aan dat de biosensor in staat was om betrouwbaar elektrisch signaal te meten zonder de hartfunctie te schaden.

Het onderzoek is vandaag gepubliceerd in Natuurcommunicatie .