O gráfico mostra o biossensor impresso em 3D para detecção de glicose, e ilustra a escrita direta com tinta de eletrodo e tinta de enzima. Crédito:WSU
Um biossensor de glicose impresso em 3D para uso em monitores vestíveis foi criado por pesquisadores da Washington State University.
O trabalho pode levar a melhores monitores de glicose para milhões de pessoas que sofrem de diabetes.
Liderado por Arda Gozen e Yuehe Lin, corpo docente da Escola de Engenharia Mecânica e de Materiais, a pesquisa foi publicada na revista Analytica Chimica Acta .
Pessoas com diabetes monitoram mais comumente sua doença com medidores de glicose que exigem punção constante no dedo. Os sistemas de monitoramento contínuo de glicose são uma alternativa, mas eles não são econômicos.
Os pesquisadores têm trabalhado para desenvolver vestíveis, eletrônicos flexíveis que podem se adaptar à pele dos pacientes e monitorar a glicose nos fluidos corporais, como no suor. Para construir esses sensores, os fabricantes têm usado estratégias tradicionais de manufatura, como fotolitografia ou serigrafia. Embora esses métodos funcionem, eles têm várias desvantagens, incluindo a exigência do uso de produtos químicos prejudiciais e processamento caro em sala limpa. Eles também criam muitos resíduos.
Usando a impressão 3D, a equipe de pesquisa da WSU desenvolveu um monitor de glicose com estabilidade e sensibilidade muito melhores do que os fabricados por métodos tradicionais.
Os pesquisadores usaram um método chamado direct-ink-writing (DIW), isso envolve a impressão de "tintas" de bocais para criar designs complexos e precisos em escalas minúsculas. Os pesquisadores imprimiram um material em nanoescala que é eletricamente condutor para criar eletrodos flexíveis. A técnica da equipe WSU permite uma aplicação precisa do material, resultando em uma superfície uniforme e menos defeitos, o que aumenta a sensibilidade do sensor. Os pesquisadores descobriram que seus sensores impressos em 3-D se saíram melhor em captar os sinais de glicose do que os eletrodos produzidos tradicionalmente.
Porque usa impressão 3-D, seu sistema também é mais personalizável para a variedade da biologia das pessoas.
"A impressão 3-D pode permitir a fabricação de biossensores adaptados especificamente para pacientes individuais", disse Gozen.
Arda Gozen, professor assistente, Escola WSU de Engenharia Mecânica e de Materiais, no Laboratório de Processos de Fabricação e Máquinas. Crédito:WSU
Como a impressão 3-D usa apenas a quantidade de material necessária, também há menos desperdício no processo do que os métodos de fabricação tradicionais.
"Isso pode potencialmente reduzir o custo, "disse Gozen.
Para uso em larga escala, os biossensores impressos precisarão ser integrados a componentes eletrônicos em uma plataforma vestível. Mas, os fabricantes podem usar os mesmos bicos de impressora 3-D usados para imprimir os sensores para imprimir eletrônicos e outros componentes de um dispositivo médico vestível, ajudando a consolidar os processos de fabricação e reduzir ainda mais os custos, ele adicionou.
"Nosso sensor de glicose impresso em 3-D será usado como sensor vestível para substituir a picada dolorosa no dedo. Como este é um sensor não invasivo, técnica sem agulha para monitoramento de glicose, será mais fácil para o monitoramento da glicose das crianças, "disse Lin.
A equipe agora está trabalhando para integrar os sensores em um sistema empacotado que pode ser usado como um dispositivo vestível para monitoramento de glicose de longo prazo.
