Team 3-D在chipl設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，可以通過使用結合到裝置中的微觀通道來分選血液樣品中的疾病生物標記物，細胞和其他小結構。

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

構建自己的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，在設備的逐層打印期間動態(tài)地為每個層創(chuàng)建光學圖案。

研究人員表示，他們正在為3D打印奠定基礎，以挑戰(zhàn)傳統(tǒng)方法的主導地位 - 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備來檢測與早產(chǎn)相關的生物標志物。為此，他和Nordin剛剛向國立衛(wèi)生研究院提交了一份提案，以制定本文關于早產(chǎn)預測的方法。

Woolley表示，該論文表示3D打印微流體技術現(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。”

華工是楊百翰大學博士。帶領實驗工作的學生，使3D打印成為可能。楊百翰大學本科生Bryce Bickham也在研究中發(fā)揮了關鍵作用。剛剛結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。