“芯片上的實(shí)驗(yàn)室”:研究人員制造出最小的3D打印微流體設(shè)備
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來(lái)自猶他楊百翰大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)最近取得了突破性進(jìn)展,將3D打印技術(shù)和微流體技術(shù)的發(fā)展提升到了一個(gè)前所未有的水平。他們研發(fā)出了有史以來(lái)最小的3D打印微流體設(shè)備,這個(gè)微型芯片有效范圍低于100微米。這是3D打印微流體技術(shù)的一個(gè)重要里程碑,并為這些設(shè)備的大規(guī)模生產(chǎn)指明了方向。
微流芯片被用于將疾病的生物標(biāo)志物、細(xì)胞和其他結(jié)構(gòu)(如血液)進(jìn)行分類(lèi),通過(guò)微型通道納入設(shè)備中。他們?cè)谑褂?D打印技術(shù)之前就已經(jīng)生產(chǎn)出來(lái)了,但當(dāng)時(shí)規(guī)模沒(méi)有這么大。這一創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)包括BYU電氣工程教授GregNordin、BYU化學(xué)教授AdamWoolley和BYU本科的BryceBickham。最新一期的學(xué)術(shù)期刊《芯片上的實(shí)驗(yàn)室》上刊登了這項(xiàng)研究論文。
Nordin說(shuō):“其他人也在研究3D打印的流體通道,但他們還沒(méi)能使它們足夠小去應(yīng)用于微流體,所以我們決定制作我們自己的3D打印機(jī),研究一種更合適的樹(shù)脂材料。我們?cè)谠噲D開(kāi)始一場(chǎng)制造3D打印微流體設(shè)備的革命?!?/p>
制造這樣微小的微流體裝置的關(guān)鍵是建造一種新型的3D打印機(jī),它必須具備很高的分辨率,以及一種專(zhuān)門(mén)為這項(xiàng)任務(wù)設(shè)計(jì)的低成本樹(shù)脂。他們使用了數(shù)字光處理立體技術(shù),這個(gè)特定的3D打印機(jī)有385nm的LED,相比于標(biāo)準(zhǔn)405nm的LED的3D打印機(jī),它大大增加了樹(shù)脂配方可用紫外線吸收器的選擇。這使“芯片上的實(shí)驗(yàn)室”得以生產(chǎn),它的流道截面小到長(zhǎng)20微米,寬18微米。
Woolley表示,在3D打印的微流體技術(shù)中,3D打印技術(shù)的使用減少了在這種規(guī)模上研制微流體芯片所需的時(shí)間和精力。這種新方法可以在30分鐘內(nèi)創(chuàng)造出一種裝置,不需要使用特殊的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,不受灰塵和其他污染物的影響。
從技術(shù)角度來(lái)說(shuō),這項(xiàng)工作并不僅僅是一項(xiàng)重要的成就,它還專(zhuān)門(mén)針對(duì)實(shí)際的醫(yī)療應(yīng)用。Woolley和Nordin最近向美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院提交了一項(xiàng)建議:發(fā)展他們的微流體技術(shù),以預(yù)測(cè)早產(chǎn)。
根據(jù)Woolley的說(shuō)法,這一突破完全可以改變微流體設(shè)備制造和使用的方式:“這可不是一小步;這是一個(gè)巨大的飛躍?!彼f(shuō),“它打開(kāi)了微流體設(shè)備制造的新大門(mén)?!?/p>
(審核編輯: 林靜)
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