Примена технологије ласерске микрообраде у биолошким уређајима за примену
Примена друга
Производња медицинских компонената МЕМС
Технологија микро-електромеханичког система заснована је на технологији 21. века заснованој на микрону и нанотехнологији. Од 1980-их година примењује се у медицинској индустрији, а сродне технологије и производи покривени су у областима биомедицине као што су откривање, дијагностика и лечење. Тренутно је технологија обраде МЕМС углавном технологија за обраду материјала на бази силицијума помоћу хемијског нагризања или процеса интегрисаних кола. Међутим, због карактеристика медицинских предмета обраде МЕМС и индустријске примене, постоје велике разлике и нове технологије и нови материјали се користе у медицинском лечењу. Уз континуирану примену поља, традиционалне методе обраде засноване на силицијуму нису примењене на обраду медицинских МЕМС. У поређењу са традиционалном технологијом обраде засноване на силицијуму, ласерска технологија микрообрадне обраде не примењује се само на разне материјале, већ такође може да обрађује 3Д микро-структуре са субмикронском прецизношћу. Има добру могућност примене у обради медицинских МЕМС-а.
Коришћење низова микроелектрода велике густине за побуђивање или бележење неуронске активности врло је сложена и важна тема истраживања у области неуронских протеза. Греен и сар. произвела је преносни низ микроелектрода високе густине користећи технологију фемтосекундне ласерске микрофабрикације користећи конвенционалне ПДМС и платинске (Пт) материјале од фолије. Резултати показују да је површинска структура низа микроелектрода произведена ласерском методом микрообрадне обраде једнолична и храпава. Пожељно је да је максимална дебљина тачке електроде у низу око 200 μм.
Материјали од алуминијумског нитрида (АлН) имају малу реактивност у биолошком окружењу и врло су погодни за израду биокомпатибилних уређаја. Користећи сафир као основни материјал, на површини АлН филма израђује се низ таласних водова који се може комбиновати са микрофлуидним системом за испоруку лекова. Сафади и др. користио је микро-обраду ексцимер ласера за производњу таласоводне структуре на АлН филму на бази сафира. Ова структура у комбинацији са микрофлуидицима може играти важну улогу у испоруци лекова у нервна ткива.
Минимално инвазивни хируршки алати играју важну улогу у биомедицинској дијагнози и лечењу, а катетери су укључени у многе минимално инвазивне хируршке алате. У поређењу са конвенционалним пасивним катетерима, активна контрола катетера са врхом омогућава већу прецизност и ефикасност. Лее и сар. припремио је вештачки катетер на бази полипирола (ППи) везан за мишиће ласерском технологијом микромашине и демонстрирао управљивост припремљеног катетера са четири електроде дводимензионалним савијањем, као што је приказано на слици. Комбинација активног катетера произведеног микромашином и оптичке кохерентне томографије омогућава визуелизацију подземне површине биолошког ткива, потврђујући супериорне могућности снимања коришћењем овог структурног дизајна.
Слика Активни катетер на бази ППи припремљен ласерским микромашинирањем. (а) конструкциона конструкција катетера са четири електроде; (б) СЕМ слика са четири електроде катетера припремљена ласерском микромашином; (ц) Покрет савијања ППи на једном крају катетера
Силицијумске плочице су обично коришћени биоматеријали за припрему биоматеријала. Вонгвиват и сар. проучавали су ефекте микроканалских структура низова и квадратних структура обрађених на површини силицијумских плочица применом ласерске технологије микрообрадбе на биолошке карактеристике силицијумских плочица, указујући да микроструктура површине силицијумске плочице може бити Повећајте апсорпцију протеина. Иако ће ово узроковати да кардиоваскуларни или с крвљу повезани медицински уређаји производе тромбе током примене, појачана апсорпција протеина такође може да подстакне ширење ћелија. Ово се односи на биомедицинске имплантиране МЕМС уређаје као што су микрочипови, сензори притиска и системи за испоруку лекова. Апликација је од велике помоћи.
Проблем припреме структура у облику микро / нано влакана у облику 3Д увек је био проблем који се не може ефикасно применити на пољу ткивног инжењерства. Ким и сар. користила је технологију ласерске обраде фемтосекунде за обраду 3Д структура пора на 3Д структурама од микро / нано влакана произведених електроспиновањем.
Елемент за обнављање периферног нерва је вишеслојна полимерна структура направљена од биоматеријала као што су поли-Д-млечна киселина (ПДЛА) и поливинил алкохол (ПВА). ПДЛА филм се разграђује за 4-6 месеци, а ПВА филм се раствара за око две недеље на 37 ° Ц. Резултати експеримената Канцхарла и сар. ГГ # 39; 2002 показали су да је технологија ласерског микрообрадјивања изводљива за припрему биоразградивих микро-медицинских уређаја.
Минијатуризација биомедицинских компонената, посебно прелазак са биомикрос уређаја на биоматеријал, представља изазов за истраживаче. У области унапређења медицинских уређаја, превенције, дијагнозе и лечења болести, МЕМС имају потенцијалне примене. Минијатуризација је важна карактеристика МЕМС-а. Сталним развојем МЕМС технологије у биомедицинском пољу, како прецизно и брзо обрађивати све сложеније и прецизније компоненте постало је важно питање за развој МЕМС-а у биомедицинском пољу.
Технологија ласерског микрообрађивања онемогућава конвенционалним методама микрообрадње медицинске микроелектромеханичке производе као што су медицински катетери, микрочипови и системи за испоруку лекова. Иако је примена технологије ласерског микрообрадног рада у биомедицинским МЕМС-има тек започела, али су директном ласерском микрообрађивању и ласерској стереолитографији заснованом на механизму ласерске аблације посвећене све више пажње и истраживања, технологија ласерског микрообрадног рада ће промовисати широку примену МЕМС-а у биомедицинске и промовишу развој савременог медицинског инжењерства.