制造平台制造复杂的生物相容性微机械

由生物医学工程教授Sam Sia带领的一组研究人员已经开发出一种方法，可以用可以安全植入体内的生物材料制造微型机器。Sia与水凝胶是生物相容性材料，工程师们已经研究了数十年，Sia发明了一种新技术，该技术将柔软的材料分层堆叠，以制造具有三维自由移动部件的设备。这项研究于2017年1月4日在线发表在《科学机器人》杂志上，展示了Sia称为“可植入微机电系统”(iMEMS)的快速制造方法。

通过利用水凝胶的独特机械性能，研究人员开发了一种“锁定机构”，用于精确驱动和移动自由移动的零件，该零件可以提供诸如阀，歧管，转子，泵和药物输送的功能。他们能够在广泛的机械和扩散特性范围内调节生物材料，并在植入后无需持续供电(例如有毒电池)就可以控制它们。然后，他们在骨癌模型中测试了“有效载荷”传递，发现触发阿霉素从装置释放超过10天显示出高的治疗功效和低毒性，相当于标准全身化疗剂量的1/10。

“总体而言，我们的iMEMS平台能够开发具有多种复杂移动部件的生物兼容植入式微型设备，这些部件可以按需进行无线控制，并解决了设备供电和生物相容性问题，” Sia也是数据科学研究所成员。“我们对此感到非常兴奋，因为我们已经能够将生物材料的世界与复杂，复杂的医疗设备连接起来。我们的平台具有大量潜在的应用，包括我们在论文中演示的药物输送系统，与提供精确医学的定制药物剂量有关。”