在展望微型有機電子學生產(chǎn)的未來時，休斯頓大學卡倫工程學院生物醫(yī)學工程副教授穆罕默德·雷扎·阿比迪亞（MohammadRezaAbidian）看到了通過多光子3D打印機在柔性電子學和生物電子學中的應(yīng)用潛力。

他的研究小組的最新論文探討了這項技術(shù)的可能性?！坝糜谌嵝噪娮与娐贰⑸?span id="wdcfao9" class="wpcom_tag_link">傳感器和生物電子學3D打印的有機半導體器件多光子光刻技術(shù)”在線發(fā)表在《先進材料》雜志上。

在過去幾年中，由于3D電子打印在納米電子學和納米光子學等新興領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，3D電子打印已成為一項很有前景的技術(shù)。在三維微加工技術(shù)中，多光子光刻技術(shù)（MPL）被認為是最先進的微加工方法，具有真正的三維制造能力、出色的時空控制水平，以及主要由丙烯酸酯聚合物/單體或環(huán)氧基光刻膠組成的光敏材料的多功能性。

阿比迪亞說：“在本文中，我們介紹了一種摻有有機半導體材料（OS）的新型光敏樹脂，通過MPL工藝制造具有高質(zhì)量結(jié)構(gòu)特征的高導電3D微結(jié)構(gòu)?！薄?/p>

他們表明，該制造工藝可以在玻璃和柔性基板聚（二甲基硅氧烷）上進行。他們證明，在樹脂中加入低至0.5 wt%的OS，可顯著提高印刷有機半導體復(fù)合聚合物的電導率10個數(shù)量級以上。

阿比迪亞說：“優(yōu)異的導電性可歸因于交聯(lián)聚合物鏈中存在OS，沿聚合物鏈提供離子和電子傳導途徑。”。

為了展示基于OS復(fù)合樹脂的潛在電子應(yīng)用，他的團隊制造了各種微電子設(shè)備，包括由各種電氣元件組成的微型印刷電路板和一系列微電容器。

基于MPL的有機半導體微器件三維生物打印在組織工程、生物電子學和生物傳感器等生物醫(yī)學領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。阿比迪亞的團隊成功地將層粘連蛋白和葡萄糖氧化酶等生物活性分子納入OS復(fù)合微結(jié)構(gòu)（OSCM）。為了證實層粘連蛋白的生物活性在整個MPL過程中保持不變，將原代小鼠內(nèi)皮細胞培養(yǎng)在OS復(fù)合微結(jié)構(gòu)上。種植在含有層粘連蛋白的OSCM上的細胞顯示出粘附基質(zhì)、增殖和提高存活率的證據(jù)。

阿比迪亞說：“我們還通過在制造的表面上培養(yǎng)淋巴細胞，即脾T細胞和B細胞，并將其與對照表面進行比較，來評估OS復(fù)合結(jié)構(gòu)的生物相容性。在培養(yǎng)7天后，OS復(fù)合聚合物沒有誘導細胞死亡，與對照表面相比，細胞存活率約為94%?！?。此外，還研究了OS復(fù)合聚合物對細胞活化的潛在影響。培養(yǎng)7天后，OS復(fù)合結(jié)構(gòu)和對照表面之間淋巴細胞上活化標記物的表達沒有顯著差異

最后，Abidian提出了一種基于MPL的無掩模方法來制造生物電子和生物傳感器。他們制造了一種類似于密歇根式神經(jīng)電極的葡萄糖生物傳感器。葡萄糖氧化酶是一種專門識別葡萄糖的酶，通過MPL工藝封裝在固化的OS復(fù)合微電極中。該生物傳感器提供了一個高靈敏度的葡萄糖傳感平臺，其靈敏度比以前的葡萄糖生物傳感器高近10倍。此外，該生物傳感器具有良好的特異性和高重復(fù)性。

“我們預(yù)計，所展示的MPL兼容OS復(fù)合樹脂將為柔性生物電子學、生物傳感器、納米電子學、芯片上器官和免疫細胞治療等新興領(lǐng)域的各種應(yīng)用鋪平道路，以生產(chǎn)柔軟、生物活性和導電的微結(jié)構(gòu)?！卑⒈鹊蟻喺f。