重磅！3D打印首次在生物體內(nèi)造電路！科學(xué)家：有望用于腦機(jī)接口等領(lǐng)域

每經(jīng)編輯 杜宇

據(jù)科技日?qǐng)?bào)4月12日消息，英國(guó)《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站10日?qǐng)?bào)道，英國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種技術(shù)，利用激光在生物體內(nèi)3D打印出導(dǎo)電電路，這項(xiàng)技術(shù)未來(lái)有望用于創(chuàng)建和維護(hù)人體植入物或腦機(jī)接口。相關(guān)研究刊發(fā)于最新一期《先進(jìn)材料技術(shù)》雜志。

顯微鏡圖像顯示，秀麗隱桿線蟲(chóng)活蟲(chóng)體內(nèi)有3D打印形狀。圖片來(lái)源：《新科學(xué)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(nèi)可能會(huì)有感染的風(fēng)險(xiǎn)。而且，如果出現(xiàn)故障，很難修復(fù)。鑒于此，英國(guó)蘭卡斯特大學(xué)的約翰·哈迪及其同事開(kāi)發(fā)了一種技術(shù)，利用激光在生物體內(nèi)3D打印出導(dǎo)電電路。

該團(tuán)隊(duì)首先將含有熒光塑料聚吡咯的“墨水”注入線蟲(chóng)（秀麗隱桿線蟲(chóng)）體內(nèi)。這種墨水被設(shè)計(jì)可以與一臺(tái)光子3D打印機(jī)一起工作，該打印機(jī)使用激光來(lái)打印出特定形狀的材料并使其導(dǎo)電。利用這臺(tái)3D打印機(jī)，該團(tuán)隊(duì)在蠕蟲(chóng)體內(nèi)創(chuàng)造了星形和正方形導(dǎo)電電路。

哈迪指出，科學(xué)家們已經(jīng)知道，在生物體內(nèi)進(jìn)行3D打印是可行的，所以從原則上說(shuō)，對(duì)于人類(lèi)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(xué)家此前已經(jīng)在生物體內(nèi)利用3D打印技術(shù)打印出物體，這是該技術(shù)首次用于制造導(dǎo)電電路。哈迪說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)有望在多個(gè)領(lǐng)域大顯身手。比如在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，可用于如維護(hù)大腦深層電極和腦機(jī)接口；在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，可在種子內(nèi)打印電子標(biāo)簽以防止假冒，或在水果中打印電子標(biāo)記以輔助機(jī)器人采摘機(jī)。

英國(guó)謝菲爾德大學(xué)的伊萬(wàn)·米涅夫教授并未參與這項(xiàng)研究，他指出，這種方法很巧妙，有可能被開(kāi)發(fā)成與活組織細(xì)胞交織在一起且擁有計(jì)算能力的電子設(shè)備。不過(guò)這種方法被用于人類(lèi)的腦機(jī)接口等設(shè)備之前，還有很多工作要做。

腦機(jī)接口，顧名思義，就是大腦和計(jì)算機(jī)之間的接口，指大腦與計(jì)算機(jī)的直接連接。一方面大腦要發(fā)出指令實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的控制；另一方面外部設(shè)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(shí)調(diào)整控制策略，維持整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一個(gè)典型的腦機(jī)接口系統(tǒng)包括三個(gè)部分：信號(hào)采集、信號(hào)分析和設(shè)備控制。腦機(jī)接口系統(tǒng)可以根據(jù)腦信號(hào)采集的方式，分為侵入式和非侵入式腦機(jī)接口；也可以根據(jù)腦機(jī)接口范式/感覺(jué)刺激/采用的信號(hào)進(jìn)行分類(lèi)，可分為單一范式/單一感覺(jué)刺激/單一腦信號(hào)的腦機(jī)接口和混合腦機(jī)接口。

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