着用可能な織物に印刷された生物活性インクは、体の表面全体の状況を描くことができる。

タフツ大学工学部の研究者は、汗や潜在的な他の生物流体などの人体から放出される化学物質に応答し、色を変えることによって量子化する生物材料に基づくインクを開発した。このインクは、衣類、靴、さらにはマスクなどの織物に複雑なパターンと高解像度の方法でスクリーン印刷され、人間の反応や露出の詳細な地図を提供することができる。「Advanced Materials」誌が報じた着用可能なセンシングの進展は、伝統的な服装と制服を利用して、体の表面の様々な生物条件、分子、可能な病原体を検出し、量子化することができる。

新しい生物活性インクと非常に一般的なスクリーン印刷方法を使用することは、センサを大量に有する柔軟で着用可能な織物を大規模に生産するために有望な機会を提供し、これらのセンサは一連の条件を検出するのに応用できる」と、通信著者、タフツ工学学院Fiorenzo Omenetto教授は述べた。「これらの織物は最終的に職場の制服、スポーツウェア、家具や建築構造に現れる可能性があります。」

着用可能なセンシング装置は、人間の表現と健康を監視する上でかなりの興味を引き起こした。このような装置の多くは、着用可能なシール、腕帯、および他の構成に電子部品を加え、心拍数または血糖などの局所的または全体的な生理情報を監視することが発明されている。タフツチームの研究は異なる、相補的な方法を採用し、センシング服装を用いて理論的に非常に多くの分析物に対して非電子、比色検出を行い、これらの服装は非常に大きな領域に分布することができる:1つのシールから体全体、さらに多くの。

センシング服を可能にする成分は生物活性化したシルクインクである。これらのインク配合物中の可溶性フィラメントマトリックスは、pH感受性指標、または乳酸酸化酵素のような酵素のような様々な「報告」分子を埋め込むことによって、汗中の乳酸レベルを示すことができる。前者は皮膚の健康または脱水の指標であり、後者は着用者の疲労の程度を示すことができる。セルロースタンパク質の多機能性により、化学的に敏感な染料、酵素、抗体などの活性分子で修飾することで、他の多くのインク誘導体を創出することができる。分子自体が不安定である可能性が報告されているが、インク配合物中のセルロースセルロースに埋め込まれると、それらは安定化することができる。

このインクは、増粘剤(アルギン酸ナトリウム)と可塑剤(グリセリン)とを組み合わせて、スクリーン印刷の応用のために調製される。スクリーン印刷バイオインクは、スクリーン印刷のために開発された任意のインクのように使用することができるので、衣類だけでなく、木材、プラスチック、紙などの様々な表面にも適用することができ、数百ミクロンから数十メートルのパターンを生成することができる。インクが示す色の変化は、分析物の存在の有無に視覚的手がかりを提供することができるが、カメライメージング分析を用いて衣類または他の材料を走査すると、より正確な数と高解像度、サブミリスペクトル情報を収集することができる。

この技術は同じ研究者の以前の仕事の基礎の上で創立して、インクジェットのために調製した生物活性のシルクインクを開発して、培養皿、紙センサと実験室の手袋を作成して、色を変えることで細菌の汚染を指示することができます。

スクリーン印刷の方法は、大規模で多重のセンサ配列を持つことに相当し、体の広い領域をカバーし、服装として着用すれば、部屋の内部のような大きな表面でさえ、0026 quot;タフツ工学院生物医学工学研究アシスタント教授と論文の最初の著者Giusy Matzeuと述べた。「画像解析と組み合わせて、大面積の高解像度色反応図を得ることができ、全体の生理的または環境状態をより深く理解することができる。理論的には、この方法を空気の品質を追跡したり、流行病学の環境モニタリングをサポートしたりすることができる」。

実際、この方法は一般的な印刷技術を用いており、創造的な応用にも道を開いている。この点は、最近タフツ大学博士を卒業したLaia Mogas-SoldevilaがOmenettoのシルク実験室で探求した。Mogas-Soldevilaは美しい掛け布団を作り、アメリカとヨーロッパの博物館に展示されています。これらの展示はインタラクティブで、見学者は異なる無毒な化学物質を織物に噴霧し、図案の変化を見ることができる。「論文タイトルは『LargeScale Patterning of Reactive Surfaces for Wearable and Environmentally Deployable  Sensors》。