Team 3-D在chipl設(shè)備上打印出第一個真正的微流體實驗室

BYU的研究人員是第一個3D打印可行的微流體裝置，這種裝置小到足以在遠小于100微米的范圍內(nèi)有效。微流體裝置是微小的芯片，可以通過使用結(jié)合到裝置中的微觀通道來分選血液樣品中的疾病生物標(biāo)記物，細胞和其他小結(jié)構(gòu)。

這項成就是廉價大規(guī)模生產(chǎn)醫(yī)療診斷設(shè)備的重大突破，在學(xué)術(shù)期刊“ 實驗室芯片 ” 上進行了詳細介紹。BYU電氣工程教授Greg Nordin和楊百翰大學(xué)化學(xué)教授Adam Woolley表示，他們創(chuàng)新的關(guān)鍵是雙重的：

構(gòu)建自己的3D打印機，以更高的分辨率打印

使用全新的，專門設(shè)計的低成本定制樹脂

“其他人擁有3D打印的流體通道，但他們無法使它們足夠小以用于微流體，”Nordin說。“所以我們決定制作自己的3D打印機并研究一種能夠做到這一點的樹脂。”

他們的工作已經(jīng)在芯片上產(chǎn)生了實驗室，其流道橫截面小至18微米×20微米。先前對3D打印微流體裝置的努力未能取得小于100微米的成功。研究人員的3D打印機使用385 nm LED，與使用405 nm LED的3D打印機相比，大大增加了樹脂配方中紫外線吸收劑的可用選擇。

Nordin說，用于微流體裝置制造的3D打印的優(yōu)點已經(jīng)眾所周知，并且他們的方法，即數(shù)字光處理立體光刻(DLP-SLA)，是一種特別有前景的低成本方法。DLP-SLA使用微鏡陣列芯片，與大多數(shù)消費類投影儀一樣，在設(shè)備的逐層打印期間動態(tài)地為每個層創(chuàng)建光學(xué)圖案。

研究人員表示，他們正在為3D打印奠定基礎(chǔ)，以挑戰(zhàn)傳統(tǒng)方法的主導(dǎo)地位 - 軟光刻和熱壓印 - 微流體原型制作和開發(fā)。

“我們故意試圖開始制造微流體裝置的革命，”Nordin說。

Woolley對微流體的研究興趣集中在使用芯片實驗室設(shè)備來檢測與早產(chǎn)相關(guān)的生物標(biāo)志物。為此，他和Nordin剛剛向國立衛(wèi)生研究院提交了一份提案，以制定本文關(guān)于早產(chǎn)預(yù)測的方法。

Woolley表示，該論文表示3D打印微流體技術(shù)現(xiàn)在可以實現(xiàn)的功能尺寸提高了100倍。它還減少了時間和麻煩：BYU編寫的方法可以在30分鐘內(nèi)創(chuàng)建一個設(shè)備，不需要使用潔凈室 - 一個沒有灰塵和其他污染物的特殊實驗室環(huán)境。

“這不僅僅是一個小步驟;它是從一種尺寸制度到以前難以接近的3D打印尺寸制度的巨大飛躍，”Woolley說。“它為更容易，更便宜地制造微流體開辟了許多大門。”

華工是楊百翰大學(xué)博士。帶領(lǐng)實驗工作的學(xué)生，使3D打印成為可能。楊百翰大學(xué)本科生Bryce Bickham也在研究中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。剛剛結(jié)束大一新生的布萊斯接受挑戰(zhàn)，挖掘了一本20卷的書籍，詳細介紹了可能的樹脂材料的光譜。Nordin說，由于他在楊百翰大學(xué)圖書館長達數(shù)周的努力，布萊斯找到了完美的材料。華然后用這種材料制作出成功的3D打印機樹脂。