Los bioingenieros de la Universidad de California, San Diego, han desarrollado un método que reduce a la mitad el tiempo necesario para fabricar sensores flexibles de alta tecnología para aplicaciones médicas. El avance trae los sensores, que pueden usarse para monitorear signos vitales yactividad cerebral, un paso más cerca de la fabricación en el mercado masivo.
El nuevo proceso de fabricación permitirá a los bioingenieros ampliar el alcance de su investigación a más entornos clínicos. También permite fabricar los sensores con un proceso similar al de la imprenta, dijo Todd Coleman, profesor de bioingeniería en la Escuela Jacobsde Ingeniería en UC San Diego. Los investigadores describen su trabajo en un número reciente de la revista sensores .
"Una necesidad clínica es lo que nos llevó a cambiar nuestro proceso de fabricación", dijo Coleman.
El equipo de Coleman en UC San Diego ha estado trabajando en entornos médicos durante cuatro años. Sus sensores se han utilizado para controlar bebés prematuros, mujeres embarazadas, pacientes en unidades de cuidados intensivos y pacientes que sufren trastornos del sueño.
Coleman y sus colegas descubrieron rápidamente que las enfermeras querían que los sensores vengan en forma de pelar y pegar, como una tirita de grado médico. El medio en el que se colocaron los sensores también debía ser aprobado por la FDA.
El proceso de fabricación original de los sensores incluyó 10 pasos, cinco de los cuales tuvieron que llevarse a cabo en una habitación limpia. Además, los pasos para retirar los sensores de la oblea de silicio en la que están construidos solo tomaron entre 10 y 20 minutosY los sensores permanecieron frágiles y susceptibles a rasgaduras y rasgaduras.
¿Pero qué pasaría si pudieras usar las propiedades adhesivas de un medio similar a Band Aid para ayudar a despegar los sensores de la oblea de silicio de manera fácil y rápida? ¿No haría eso el proceso mucho más simple y rápido? Esa fue la preguntaque Dae Kang, un estudiante de doctorado de la escuela Jacobs en el grupo de investigación de Coleman, se propuso responder. El resultado de sus esfuerzos es un proceso que comprende solo seis pasos, tres de ellos en la sala limpia. Los pasos que tomaron 10a 20 minutos antes, ahora tome solo 35 segundos.
Kang creó un recubrimiento de aproximadamente 20 a 50 micrómetros de espesor, hecho de un material similar al silicio llamado elastómero, para quitar fácilmente los sensores, hechos de oro y cromo, de la oblea de silicio. Este fue un trabajo complicado.lo suficientemente pegajoso para permitir a los investigadores construir los sensores en primer lugar, pero lo suficientemente flojo como para permitirles despegar la oblea.
"Es un problema de Ricitos de Oro", dijo Coleman.
El nuevo proceso no requiere solventes químicos. Eso significa que los sensores se pueden quitar con cualquier tipo de adhesivo, desde cinta adhesiva hasta un rodillo de pelusa, como lo demostraron los investigadores en el estudio.
El equipo de Coleman también demostró que los sensores podían fabricarse en una película curva y flexible que generalmente se usa para fabricar circuitos impresos flexibles y la capa exterior de trajes espaciales. Los investigadores pudieron quitar fácilmente los sensores de la película curva sin comprometer su funcionamiento.
Para hacer que los sensores se parezcan más a las etiquetas adhesivas desprendibles, los investigadores esencialmente tuvieron que construir los sensores al revés para que su parte funcional quedara expuesta después de ser retirados de la oblea. Esta fue la clave para permitir un procesamiento fácil con unun solo paso despegable
Los investigadores también demostraron que los sensores que construyeron con el nuevo proceso de fabricación eran funcionales. Colocaron un sensor en la frente de un sujeto y lo conectaron a una máquina de electroencefalografía. Los sensores pudieron detectar una señal cerebral especial presente solo cuando el sujetolos ojos estaban cerrados, un procedimiento clásico de prueba de electroencefalograma. Los investigadores también demostraron que estos sensores pueden detectar otros ritmos eléctricos del cuerpo, como la actividad eléctrica del corazón detectada durante un electrocardiograma o electrocardiograma.
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Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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