Transparenta transistorer tillverkade på de skarpa kurvorna i ett litet glasrör banar väg mot ett terapeutiskt framsteg för nästan 10 procent av den amerikanska befolkningen som har diabetes.
Nanotekniska framsteg från forskare vid Oregon State University är ett viktigt steg mot en artificiell bukspottkörtel:en kateter som kan upptäcka blodsockernivåer och överföra informationen till en bärbar, datoriserad insulinpump.
Greg Herman och Xiaosong Du från Engineering College representerar också ett steg mot bättre medicinsk diagnostisk teknik:helt transparent elektronik som öppnar dörren till kombinerad avkännings- och bildteknik.
Tidigare hade Herman och Du tillverkat amperometriska glukossensorer på en platt polymerfilm som sedan lindades runt ett kateterrör.
Vid test i en djurmodell, dock, de tidiga enheterna tenderade att delaminera - sensorerna skulle komma ifrån filmen, annars skulle filmen lossna från katetern.
Forskare tog itu med problemet genom att skriva ut a-IGZO-FET-baserade sensorer med mikrokontakt-amorf indiumgallium-zinkoxidfält-effekt-transistor-direkt på glasrör med en radie på 1 millimeter. Traditionell mönsterteknik som fotolitografi och e-beam litografi har visat sig vara besvärande för mycket böjda ytor, men mikrokontaktutskrift fungerade bra.
"Det drar nytta av en elastomerisk stämpelns förmåga att anpassa sig till krökta underlag med minimal förvrängning av det tryckta mönstret, "Sa Herman." Filmdeponeringens vidhäftning är mycket bra. För att det ska lossna, du måste i huvudsak ta en fil till den. Det är mycket mer robust än vad vi hade tidigare, och den elektroniska prestandan är utmärkt - den är densamma som när den tillverkades på en plan yta med icke -utskriftsmetoder. Vi använde delvis ett glasrör för att visa upp enhetens transparens. "
Katetrar är metalliska eller plastiska, så till skillnad från en sensorutrustad kontaktlins har Herman också arbetat med, insyn krävs inte nödvändigtvis.
"Men tanken är med en kateter, du kan börja integrera optiska fibrer som har a-IGZO-FET-sensorerna på, "sa han." Vissa typer av avkänning behöver ett optiskt svar för detektering, så om vi kan integrera ett optiskt svar med en elektronisk signal, vi kan utöka detekteringen som görs. Fälteffektavkänning kan öka funktionaliteten och avkänningsområdet för optiska avkänningssystem. "
Också, genomskinlig fälteffektavkänning kan blandas med elektrofysiska och neurala bildanordningar och kan kraftigt förbättra känsligheten hos ett endoskop - en enhet som sätts in i kroppen för att ge en inre vy.
Forskningens artificiella bukspottkörtel är särskilt betydelsefull för personer med typ 1 -diabetes, även känd som ungdomsdiabetes. De flesta av dessa patienter - det finns cirka 3 miljoner i USA, med 30, 000 nya fall diagnostiseras varje år - bär redan en insulinpump, så att lägga till glukosavkänning till katetern skulle förenkla deras liv.
Typ 2-diabetiker injicerar vanligtvis själv, så de skulle vara bättre kandidater för den sensorutrustade kontaktlinsen.
Resultaten publicerades i Sensorer och ställdon B:Kemisk .
