電子/生物整合突破 3D打印電子耳

　　普林斯頓大學(xué)(Princeton University)的科學(xué)家們運用現有的列印工具，開(kāi)發(fā)出了可聽(tīng)見(jiàn)遠超出人類(lèi)可聽(tīng)範圍之無(wú)線(xiàn)電頻率的電子耳。研究人員希望找出一種能更有效將電子與組織整合的方法，因此，科學(xué)家們運用3D列印細胞和奈米粒子，并透過(guò)細胞培養結合小型線(xiàn)圈天線(xiàn)和軟骨，創(chuàng )造出了「仿生耳」(bionic ear)。

　　附圖 : 科學(xué)家利用3D列印來(lái)整合組織以及能接收無(wú)線(xiàn)電訊號的天線(xiàn)(圖：Princeton University, Engineering School)

　　在電子材料和生物材料接合時(shí)通常要解決棘手的機械和熱挑戰，普林斯頓大學(xué)機械暨航太工程副教授Michael McAlpine指出，3D列印解決了過(guò)去2D無(wú)法實(shí)現的技術(shù)瓶頸。標準組織工程涉及到細胞培植類(lèi)型，如形成耳軟骨并放到稱(chēng)之為水凝膠的高分子材料支架上。然而，研究人員表示這些技術(shù)在復製復雜的3D結構時(shí)都會(huì )出現問(wèn)題，目前耳再造仍是外科領(lǐng)域最棘手的難題之一。

　　為了解決這個(gè)問(wèn)題，普林斯頓大學(xué)的團隊採用3D列印來(lái)製造。其列印表採用電腦輔助設計來(lái)形成目標物件的薄片陣列，接下來(lái)印表機會(huì )沉積各種不同的材料層，包括塑膠到細胞在內，以建構完整的成品。該團隊表示，3D列印很適合用于組織與電子的交織整合。

　　該技術(shù)也讓研究人員能妥善地在人耳的高度復雜拓樸結構中結合電子天線(xiàn)和組織等部份。研究人員使用普通的3D印表機來(lái)結合水凝膠矩陣和小腿細胞，以及用來(lái)形成天線(xiàn)的銀奈米粒子。小腿細胞之后發(fā)展為軟骨。

　　生物結構由有機分子組成，大多是軟且帶水份的質(zhì)地，而電子部份則是堅硬而乾燥的，主要成份是金屬、半導體和無(wú)機介質(zhì)，整合二者是一項艱鉅挑戰，但他們的開(kāi)發(fā)成果將能造福更多人，開(kāi)發(fā)具智慧特性的義肢或植入式設備。