全3D打印可生物降解无线生物医用器件的材料与设计策略

三维（3D）打印生物电子学提供了一个灵活的平台，用于在生物支架内制作具有个性化和结构集成性的电子系统。可生物降解的电子器件在其功能生命周期后自然降解，通过消除对患者和医疗保健提供者的长期负担，无需手术取回。本研究开发了一套可3D打印的、可生物降解的电子墨水，包括导体、半导体和介电材料，从而支持通过单一集成工艺制造完全功能的、多材料的、可定制的电子系统。特别地，引入了共轭分子以提高半导体墨水中的电荷迁移率和能级对齐。该墨水平台支持制造被动/主动元件和物理/化学传感器，适用于复杂的生物医学应用。通过两个代表性应用演示了该系统的多样性：（i）嵌入生物降解支架中的无线压力传感器；（ii）保持体内可编程电功能的无线电刺激器并在植入后降解。该工作为完全通过3D打印制造的自主式、可生物降解生物电子系统奠定了基础，对个性化诊断、治疗界面和暂态医疗器件具有深远的意义。