হিউস্টন বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা 3D প্রিন্টিং বায়োসেন্সরগুলির একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছেন যা একদিন মানুষের হোস্টে রোপণ করা যেতে পারে।
মাল্টিফোটন লিথোগ্রাফি (এমপিএল) ব্যবহার করে, দলের পদ্ধতিতে জৈব অর্ধপরিবাহী পদার্থের স্তরে স্তরে স্তরে লোড করা পলিমারাইজিং রেজিনগুলিকে ক্ষুদ্র জৈব সামঞ্জস্যপূর্ণ সার্কিট বোর্ড গঠন করা হয়। এখনও অবধি, গবেষকরা উচ্চ-নির্ভুল গ্লুকোজ সেন্সর তৈরি করতে তাদের প্রক্রিয়া ব্যবহার করেছেন, তবে আরও গবেষণা এবং বিকাশের সাথে, তারা বিশ্বাস করেন যে এটি একটি নতুন প্রজন্মের বায়োইলেক্ট্রনিক ডিভাইস তৈরির পথ তৈরি করতে পারে।
"এখানে, একটি অভিন্ন এবং স্বচ্ছ আলোক সংবেদনশীল রজন জৈব সেমিকন্ডাক্টর (ওএস) উপকরণের সাথে ডোপড বিভিন্ন 3D OS কম্পোজিট মাইক্রোস্ট্রাকচার (OSCMs) তৈরি করার জন্য চালু করা হয়েছিল," দলটি তাদের গবেষণাপত্রে বলেছে। "[আমাদের] ফলাফলগুলি নমনীয় বায়োইলেক্ট্রনিক্স থেকে ন্যানোইলেক্ট্রনিক্স এবং অর্গান-অন-এ-চিপ ডিভাইস পর্যন্ত বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য এই ডিভাইসগুলির দুর্দান্ত সম্ভাবনা প্রদর্শন করে।"
জীবন্ত পরিবাহী ইমপ্লান্ট আনা
তাদের গবেষণাপত্রে, গবেষকরা MPL কে সরাসরি লেজার রাইটিং (DLW) 3D প্রিন্টিং-এ "অত্যাধুনিক" প্রযুক্তি হিসাবে চিহ্নিত করেছেন উপাদানের বহুমুখিতা এবং এটি যে উচ্চ নির্ভুলতা অর্জন করতে পারে তার কারণে (রেজোলিউশন 15 ন্যানোমিটার নিচে) . ) যেমন, হিউস্টন দলটি গত কয়েক বছর ধরে নিবিড় গবেষণার বিষয় হয়ে দাঁড়িয়েছে এমন ন্যানোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস তৈরির জন্য প্রযুক্তিটিকে আদর্শ হিসাবে দেখে।
যাইহোক, এই ধরনের বায়োইমপ্লান্টের 3D প্রিন্টিং এর কার্যকারিতা তাদের উত্পাদন করতে ব্যবহৃত উপকরণগুলির কম বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকে। বিজ্ঞানীদের মতে, এর কারণ হল প্রোটোটাইপ বায়োইলেক্ট্রনিক্স সাধারণত কার্বন ন্যানোটিউব বা গ্রাফিন দিয়ে তৈরি, তাই তাদের অজৈব বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা "রজনে সমানভাবে বিচ্ছুরণ করা কঠিন" এবং "উল্লেখযোগ্য পর্যায় বিভাজন ছাড়াই।"
এই ত্রুটিগুলি কাটিয়ে ওঠার জন্য, হিউস্টনের গবেষকরা তাই তাদের নিজস্ব MPL রজন তৈরি করেছেন, যার মধ্যে রয়েছে DMSO- লোড করা PEGA পলিমার, PEDOT: PSS জৈব সেমিকন্ডাক্টর, ল্যামিনিন এবং গ্লুকোজ অক্সিডেস, যা সুনির্দিষ্টভাবে মিনি-বায়োম বোর্ডে অভিন্ন বৈশিষ্ট্য সহ 3D মুদ্রিত হতে পারে।
3D প্রিন্টেড সাইটোকম্প্যাটিবল পিসিবি
প্রাথমিকভাবে, গবেষকরা প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড (PCBs) সহ বিভিন্ন মাইক্রো-ইলেক্ট্রনিক ডিভাইস তৈরি করতে তাদের উপাদান ব্যবহার করেছিলেন, যার মধ্যে মাইক্রো-ক্যাপাসিটারগুলির একটি অ্যারে রয়েছে। একবার তারা তাদের কৌশলটির কার্যকারিতা প্রদর্শন করার পরে, দলটি ল্যামিনিন নিয়ে পরীক্ষা করার জন্য রওনা হয়, একটি গ্লাইকোপ্রোটিন যা বিভিন্ন প্রাণীর টিস্যুর ঝিল্লিতে পাওয়া যায় যা কোষ সংযুক্তি, সংকেত এবং স্থানান্তরকে উৎসাহিত করে।
প্রোটিনের সাথে রজন লোড করার পরে, দলটি এটিকে আরও জটিল মাইক্রোস্ট্রাকচারে 3D প্রিন্ট করতে গিয়েছিল, যা 48 ঘন্টার জন্য মাউস টিস্যুতে সংষ্কৃত হয়েছিল। চিকিৎসাবিহীন নমুনার তুলনায়, বিজ্ঞানীরা উল্লেখ করেছেন যে তাদের কোষগুলি "উন্নত বেঁচে থাকার" প্রমাণ দেখিয়েছে পাশাপাশি সংযুক্তি এবং বিস্তারকে প্রচার করার ক্ষমতাও ধরে রেখেছে।
ইমপ্লান্টগুলির জৈব সামঞ্জস্যতা নির্ধারণ করার পরে, গবেষকরা এই ডিভাইসগুলির বৈদ্যুতিন রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি মূল্যায়ন করার চেষ্টা করেছিলেন। 1 kHz এর জৈবিকভাবে প্রাসঙ্গিক ফ্রিকোয়েন্সিতে পরীক্ষা করে দেখা গেছে যে মাইক্রোইলেকট্রোডের ব্যাস বৃদ্ধির সাথে সাথে দলের PCB-এর বৈদ্যুতিক প্রতিবন্ধকতা সমস্ত ফ্রিকোয়েন্সিতে (1 থেকে 105 Hz) হ্রাস পেয়েছে, ফলাফল "আগে রিপোর্ট করা ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ"।
অবশেষে, তাদের পদ্ধতির সম্ভাব্য প্রয়োগ প্রদর্শনের জন্য, বিজ্ঞানীরা বৈদ্যুতিক প্রবাহ ব্যবহার করে উচ্চ স্থিতিশীলতা এবং নির্ভুলতার সাথে গ্লুকোজের মাত্রা সনাক্ত করতে সক্ষম একটি নতুন ধরণের বায়োসেন্সর তৈরি করতে এটি ব্যবহার করেছিলেন। বর্তমান মনিটরগুলির তুলনায় ডিভাইসটি দশগুণ বেশি সংবেদনশীল, দলটি বলেছে যে তাদের রজন এখন সাইবারনেটিক ইমপ্লান্টের দিকে মানুষের অগ্রগতি ত্বরান্বিত করতে সহায়তা করতে পারে।
"আমরা আশা করি যে প্রদর্শিত MPL-সামঞ্জস্যপূর্ণ OS যৌগিক রেজিনগুলি নমনীয় বায়োইলেক্ট্রনিক্স/বায়োসেন্সর, ন্যানোইলেক্ট্রনিক্স, অর্গান-অন-এ-চিপ, এবং ইমিউন সেল থেরাপির মতো উদীয়মান ক্ষেত্রে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য নরম, বায়োঅ্যাকটিভ এবং পরিবাহী মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করবে। পথ প্রশস্ত করুন।" গবেষকরা তাদের গবেষণাপত্রে উপসংহারে পৌঁছেছেন।
