柔性生物电子如何重塑心脏研究 – 基于激光逐层直写技术的创新突破

据世界卫生组织（WHO）统计，心脏病仍是全球首要死因，年致死人数近1800万。尽管医学影像与诊断技术持续进步，如何在跳动心脏上实现高分辨率、微创、多维参数的同步监测，仍是临床面临的一项重大技术挑战。

新一代植入式柔性生物电子器件正应对这一临床痛点。其中，具备多层金属化结构的柔性基板，是实现这类先进诊断工具可靠运行的核心基础。

乔治·华盛顿大学取得突破性研究进展

在2025年初发表于《PubMed Central》的一项研究中，乔治·华盛顿大学生物医学工程系研究团队（第一作者：Afsaneh Asgari；合著者：Julian Daniel、Igor Efimov等）展示了一种多模态光电传感阵列，可实现对心脏电生理信号与光学信号的实时活体标测。

该柔性植入器件集成以下关键组件：
•    透明微电极
•    微型LED（μ-LED）
•    光电二极管
•    光学滤波片

上述组件被逐层集成于类皮肤柔性器件中，可紧密贴附于心脏表面，同步获取电学与光学数据——这在心脏生物仪器领域尚属首次。

LPKF技术贡献：为活体器官实现精密电路制造

制备如此复杂、柔性且微米级精度的器件，对加工工艺提出了极高要求。研究团队采用激光切割工艺定义阵列的几何结构，该结构基于具备多层金属化（铜/聚对苯二甲酸乙二醇酯，Cu/PET）的薄的柔性基材。

LPKF ProtoLaser U4 激光微纳加工系统在以下方面发挥了关键作用：

• 精确成形微米级图形，同时避免对聚合物敏感层造成机械或热损伤；
• 实现对铜/PET多层柔性PCB的高质量图形加工；
• 支持实验室内快速迭代定制化设计，加工精度满足外科级应用要求；
• 利用短脉冲紫外激光冷加工原理，从根本上消除热影响区（HAZ）与热应力影响。

LPKF技术价值所在
植入式器件的功能完整性与长期可靠性，直接取决于导电层与光学层的图案化精度——而LPKF激光微纳加工系统正是这一核心工艺的技术保障。

关注用于研发的实验室制作样品PCB的最新动态

从样品电路板制作验证到高潜力应用：LPKF全流程赋能

ProtoLaser U4 不仅是一台设备，更是加速生物电子研发迭代的关键赋能平台。面向从事植入式器件、神经接口及个性化诊断系统的研究人员，LPKF系统可提供：

•    高精度图形加工能力
•    广泛的异质材料兼容性
•    满足规范化研究及医疗器械样品制备要求的工艺可重复性