加州大学 - 圣地亚哥（UCSD）的研究人员已经发现了如何将硅晶传感器的光学特性转移到塑料，这是一种可能导致能够监测身体内药物的柔性，可植入装置的开发的成就，弱联合甚至缝合的愈合菌株。
发现由UCSD团队制作，以开发来自硅晶片的许多新型光学传感器的开发。
由UCSD的化学教授Michael Sailor领导，该团队最近开发了来自粉尘芯片的传感器，该芯片能够检测可能存在于恐怖主义攻击中的生物或化学试剂。它还基于多孔硅芯片光学传感器开发了一种新的神经气体探测器，当它对萨林和其他神经剂反应时，改变颜色。
研究团队开发了一种传递这种硅传感器的光学性质的方法，一旦被认为是“纳米结构”结晶材料，例如多孔硅，硅的独占结构域，到各种有机聚合物。
“虽然硅有很多好处，但它有缺点，”水手解释。“它不是特别生物相容性，它不是灵活的，它可以腐蚀。如果您想将其用于医疗应用，您需要一些拥有所有三个特征的东西。如果您想将其用作环境传感器，您还需要耐腐蚀的东西。这是一种具有多孔硅的独特光学性质的纳米结构材料结合塑料的可靠性和耐用性的新方法。“
根据水手，他的团队用来创造灵活，基于聚合物的传感器的方法是类似于制造商使用塑料玩具的注塑成型过程的东西。科学家首先通过用电化学蚀刻处理硅晶片来制造多孔硅芯片，该多孔硅芯片包含精确的微小纳米尺寸孔的孔。这使得光子晶体 - 晶体的光学特性具有周期性结构，其可以精确地控制光的光，就像半导体控制电子的传输一样。
然后将科学家铸造熔融或溶解的塑料进入成品多孔硅光子芯片的孔中。硅芯片模具溶解，留下柔性，生物相容性的“复制品”的多孔
硅片。
“对于制造模具的塑料玩具而言，它基本上是一种类似的过程，”水手解释道。“但是，我们的方法留下的是一种柔性的生物相容性纳米结构，具有光子晶体的性质。”
这些性质可以允许医生直接看用于缝制切口的可生物降解的缝合线是否已经溶解，将菌株放在新植入的关节上，或者在可生物降解的聚合物中植入的药物被递送到a病人。
这是可能的，因为多孔硅的特性让水手的团队“调整”它们的传感器，以反映在各种波长范围内，其中一些不被人体组织吸收。通过这种方式，科学家可以制造聚合物以响应渗透在体内深处的特定波长。
监测具有该聚合物的植入接头的医生能够看到反射光谱的变化，因为关节以不同的角度应力。需要有关由植入装置递送的药物量的信息的医生可以通过观察可生物降解的聚合物的反射光谱减少多少并将药物溶解在体内来获得这一点。
这种可降解的聚合物用于提供抗病毒药物，疼痛
和化疗药物和避孕药。
“药物被释放，因为聚合物载体脱落，这一过程可以因患者而异，这取决于植入部位或疾病的进展，”UCSD的生物工程副教授Sangeeta Bhatia说。“此方法提供了一种非侵略性的方式来监控设备的降级，决定需要更换，并评估其功能。这种相同的方法对于其他可植入设备可以评估可植入葡萄糖传感器的状态或监测组织工程中的组织修复过程。“
“嵌入材料中的人工色码可以通过人体组织读取并提供一种监控夹具状态的非侵入性手段，”水手加入。“这种聚合物可用作药物递送材料，其中颜色提供剩余药物量的替代衡量标准。”
