Blutzuckermessung aus dem 3D-Drucker

Autor:in: Washington State University • Datum: 10.12.2018

Diabetes-Patienten sehen piksfreien Zeiten entgegen, denn ein neuer Blutzuckersensor macht Piksen unnötig

Forscher Arda Gozen bei der Prüfung eines gedruckten Sensors - ©wsu.edu

Die ständige Pikserei zur Messung des Blutzuckerspiegels hat für Diabetes-Patienten möglicherweise bald ein Ende. Forscher der Washington State University haben einen neuen Biosensor entwickelt, der den Blutzuckergehalt ermittelt, ohne das Blut des Patienten zu benötigen. Der Sensor wird in ein Kleidungsstück integriert und überwacht den Zuckerspiegel kontinuierlich. Zwar gibt es derartige Systeme schon, doch sie sind sehr teuer in der Anschaffung und bei den Unterhaltungskosten.

Konzentration auf 3D-Druck

Die Professoren Arda Gozen und Yuehe Lin haben eine flexible Elektronik mit integriertem Sensor entwickelt, die sich der menschlichen Haut anpasst. Sie haben ihn mit den in der Halbleitertechnik üblichen Verfahren, der Photolithografie und anschließenden Ätzprozessen, hergestellt. Das funktionierte, produzierte aber gefährliche Abfälle, weil schädliche Chemikalien eingesetzt werden müssen.

Um die negativen Folgen zu vermeiden, sich die Forscher auf 3D-Druck konzentriert. Damit gelang ihnen ein Blutzuckerüberwachungsgerät, das stabiler und empfindlicher ist als jene, die mit klassischen Methoden hergestellt worden waren. Sie wählten das sogenannte Direct Ink Writing, auch Robocasting genannt. Dabei bewegt sich eine Düse, aus der die Tinte gepresst wird, über die Unterlage. Tinte wird an vorbestimmten Stellen abgelagert und getrocknet. Dann folgt die nächste Schicht, bis das Bauteil fertig ist.

Individuelle Anpassung möglich

Das Verfahren ist äußert präzise, Fehlstellen, wie sie etwa beim Ätzen vorkommen, lassen sich vermeiden. Das verbessert die Empfindlichkeit des Sensors. Er ist sogar zuverlässiger als die direkte Blutanalyse. “Der 3D-Druck macht es möglich Sensoren zu bauen, die exakt an die Individuen angepasst sind”, sagt Gozen. Und er nennt noch einen Vorteil. Da es sich um ein additives Verfahren handele, entstünden keine Abfälle, wertvolle Rohstoffe gingen nicht verloren. “Das kann die Kosten nach unten treiben”, erläutert Gozen.

In der Praxis wird der flexible Sensor gleich mit der Auswertelektronik kopiert. Beide Komponenten könnten per 3D-Druck gefertigt werden, versichert Gozen. Auch das senke die Kosten. Vor allem Kinder könnten von dem nicht-invasiven Verfahren profitieren, meint Lin. Für sie ist das Piksen mit einer Nadel in den Finger oder sonstwohin besonders unangenehm.