美国塔夫茨大学开发出新型生物活性油墨

近期，美国塔夫茨大学工学院的研究采用了一种不同的互补性方法，使用可以覆盖很大区域（从一个贴片到整个身体甚至更大）的传感服装，对大量的分析物进行非电子的比色检测。

该校研究人员开发出了基于生物材料的新型油墨。这种油墨能通过改变颜色，对身体释放的或者周围环境中的化学物质（例如汗液以及其他体液）作出反应并量化。这种油墨能以复杂的图案以及高分辨率的方式丝网印刷到衣服、鞋子、甚至是面罩等纺织品上，为身体对化学物质的反应提供详细的提示。

在《先进材料（Advanced Materials）》杂志上报道了可穿戴感知领域的这一进展：可以利用传统的衣服与制服，同时检测与量化身体表面的各种生物条件、分子以及可能的病原体。

论文通讯作者、塔夫茨大学工学院教授Fiorenzo Omenetto表示：“使用新型生物活性油墨与非常普遍的丝网印刷技术，为大规模生产具有大量传感器的可穿戴柔性织物开辟了非常有前景的道路，这些传感器可应用于检测一系列的条件。这些织物最终会成为工作场所的制服、运动服，甚至是家具和建筑结构上。”

该生物油墨是通过将增稠剂（海藻酸钠）和增塑剂（甘油）结合起来，为丝网印刷应用而配制的。其能像任何为丝网印刷技术开发的油墨一样使用，因此不仅可以应用到衣服上，还可以应用到各种表面，例如木材、塑料和纸张，以生成从数百微米到数十米的各种图案。虽然油墨所呈现的颜色变化能为分析物的存在与否提供一条视觉线索，但是使用相机成像分析扫描服装或其他材料却能收集到更精确的数量以及高分辨率亚毫米图谱信息。

这项技术建立在研究人员先前的工作基础上，他们开发了为喷墨打印配制的生物活性丝基油墨，以创建培养皿、纸传感器以及实验室手套，可以通过改变颜色来指示细菌污染。

塔夫茨大学工院生物医学工程系研究助理教授、论文第一作者Giusy Matzeu表示：“如果作为服装穿戴，甚至是应用在大的表面上，例如房间内部，丝网印刷技术提供了相当于覆盖身体广泛区域的大型、多路传感器排列。结合图像分析，我们可以获得大面积的高分辨率颜色反应地图，并更深入地了解整体生理或环境状态。理论上，我们可以将这种方法扩展到跟踪空气质量，或者支持流行病学的环境监测。”