制造平臺制造復雜的生物相容性微機械

由生物醫學工程教授Sam Sia帶領的一組研究人員已經開發出一種方法，可以用可以安全植入體內的生物材料制造微型機器。Sia與水凝膠是生物相容性材料，工程師們已經研究了數十年，Sia發明了一種新技術，該技術將柔軟的材料分層堆疊，以制造具有三維自由移動部件的設備。這項研究于2017年1月4日在線發表在《科學機器人》雜志上，展示了Sia稱為“可植入微機電系統”(iMEMS)的快速制造方法。

通過利用水凝膠的獨特機械性能，研究人員開發了一種“鎖定機構”，用于精確驅動和移動自由移動的零件，該零件可以提供諸如閥，歧管，轉子，泵和藥物輸送的功能。他們能夠在廣泛的機械和擴散特性范圍內調節生物材料，并在植入后無需持續供電(例如有毒電池)就可以控制它們。然后，他們在骨癌模型中測試了“有效載荷”傳遞，發現觸發阿霉素從裝置釋放超過10天顯示出高的治療功效和低毒性，相當于標準全身化療劑量的1/10。

“總體而言，我們的iMEMS平臺能夠開發具有多種復雜移動部件的生物兼容植入式微型設備，這些部件可以按需進行無線控制，并解決了設備供電和生物相容性問題，” Sia也是數據科學研究所成員。“我們對此感到非常興奮，因為我們已經能夠將生物材料的世界與復雜，復雜的醫療設備連接起來。我們的平臺具有大量潛在的應用，包括我們在論文中演示的藥物輸送系統，與提供精確醫學的定制藥物劑量有關。”