著用可能な織物に印刷された生物活性インクは、體の表面全體の狀況を描くことができる。

タフツ大學工學部の研究者は、汗や潛在的な他の生物流體などの人體から放出される化學物質に応答し、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」誌が報じた著用可能なセンシングの進展は、伝統的な服裝と制服を利用して、體の表面の様々な生物條件、分子、可能な病原體を検出し、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著用可能な織物を大規模に生産するために有望な機會を提供し、これらのセンサは一連の條件を検出するのに応用できる」と、通信著者、タフツ工學學院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。」

著用可能なセンシング裝置は、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。このような裝置の多くは、著用可能なシール、腕帯、および他の構成に電子部品を加え、心拍數または血糖などの局所的または全體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、センシング服裝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、これらの服裝は非常に大きな領域に分布することができる:1つのシールから體全體、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脫水の指標であり、後者は著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、化學的に敏感な染料、酵素、抗體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體を創出することができる。分子自體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、數百ミクロンから數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、より正確な數と高解像度、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當し、體の広い領域をカバーし、服裝として著用すれば、部屋の內部のような大きな表面でさえ、0026 quot;タフツ工學院生物醫學工學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。「畫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、全體の生理的または環境狀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、流行病學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。この點は、最近タフツ大學博士を卒業した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、見學者は異なる無毒な化學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》。