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Updated: Sep 9, 2025
14:44
Scalable Fabrication of Stretchable, Dual Channel, Microfluidic Organ Chips
Published on: October 20, 2018
26.8K
Fabricación personalizable de conjuntos de multielectrodos 2D y conformes para interfaces bioelectrónicas
Ernest Cheah1, Xinchao Gao1, Wei Qi Jaw2,3
1Singapore Centre for 3D Printing, Nanyang Technological University, Singapore, 639798, Singapore.
Advanced healthcare materials
|September 4, 2025
Resumen
La impresión en chorro de aerosol (AJP) ofrece un método más rápido y personalizable para crear matrices de múltiples electrodos biocompatibles (MEAs) para modelos de tejidos en 3D. Esta técnica reduce el tiempo de fabricación y el desperdicio al tiempo que mantiene la estabilidad y el rendimiento del electrodo para aplicaciones bioelectrónicas avanzadas.
Área de la Ciencia:
- Interfaces bioelectrónicas
- Ingeniería de tejidos
- Ciencias de los materiales
Sus antecedentes:
- Los modelos organotípicos de tejidos en 3D requieren interfaces electrofisiológicas precisas para estudiar la función y la enfermedad.
- La fabricación convencional de matrices de múltiples electrodos (MEA) es costosa y requiere mucho tiempo, lo que dificulta la personalización rápida.
Objetivo del estudio:
- Demostrar que la impresión por chorro de aerosol (AJP, por sus siglas en inglés) es un método de fabricación rápido y personalizable para MEA biocompatibles.
- Evaluar el rendimiento, la estabilidad y la citocompatibilidad de los MEAs fabricados con AJP.
Principales métodos:
- Fabricación de MEAs de oro en sustratos de poliimida mediante impresión en chorro de aerosoles (AJP) de nanopartículas de oro.
- Caracterización electroquímica, incluidas las mediciones de impedancia y pruebas de estabilidad durante 14 días.
- Recubrimiento de MEAs con PEDOT/PSS para mejorar la capacidad de inyección de carga.
- Evaluación de la citocompatibilidad mediante la bioimpresión en 3D de mioblastos C2C12.
- Registros electrofisiológicos de las neuronas corticales primarias y los cardiomiocitos HL-1.
Principales resultados:
- AJP redujo significativamente el tiempo de fabricación de MEA (≈175 minutos frente a ≈320 minutos) con un mínimo de desperdicio.
- Los electrodos impresos exhibieron una baja impedancia (0,05 kΩ μm−2) y un rendimiento estable durante 14 días.
- El recubrimiento PEDOT/PSS mejoró la capacidad de inyección de carga y la estabilidad sobre 200.000 pulsos.
- Se logró una alta viabilidad celular (70- 80%) con mioblastos C2C12 bioimpresos en 3D.
- Registros electrofisiológicos exitosos de neuronas y cardiomiocitos con buenas relaciones señal-ruido.
Conclusiones:
- AJP es un método escalable y eficiente para producir MEA personalizables y biocompatibles.
- Estos MEAs son adecuados para interfaces bioelectrónicas avanzadas en modelos de tejidos organotípicos en 3D.
- La tecnología apoya la organización celular mejorada y los estudios electrofisiológicos en tejidos diseñados.
