Pierwszy mikrofluidowy chip z drukarki 3D
16 sie 2017 12:22

Naukowcy z Brigham Young University (BYU) w stanie Utah rozpoczynają rewolucję w wytwarzaniu urządzeń do wykonywania testów chemicznych. Używając niestandardowej drukarki 3D naukowcy Hua Gong, Bryce Bickham, Adam Woolley i Gregory Nordin wydrukowali mikrofluidowy chip w niespotykanej wcześniej rozdzielczości. Naukowcy użyli do produkcji drukarki DLP-SLA 3D, maszyny wykonanej na zamówienie i zdolnej do drukowania w niezwykle małych rozmiarach 18 μm × 20 μm.

„Technologia 3D była już wykorzystywana w produkcji chipów. Problemem był jednak rozmiar, gdyż drukowane w 3D kanały fluidalne pozostawały zbyt duże dla płynów mikrofalowych. My rozpoczynamy rewolucję w zakresie wytwarzania urządzeń mikrofluidowych. W tym celu postanowiliśmy stworzyć własną drukarkę 3D i zbadać żywicę, która pomoże nam zrealizować produkcję” – wyjaśnia Gregory Nordin, jeden z naukowców zaangażowanych w badania.

Głównym wyzwaniem stojącym przed naukowcami było źródło światła wewnątrz drukarki, które w przypadku modelu DLP-SLA nie było wystarczające. W miejsce typowej diody LED 405 nm  zastosowano więc diodę LED 385 nm. Zmiana źródła światła znacznie zwiększyła zakres materiałów dostępnych w drukarce 3D DLP-SLA. Badając dostępne filamenty żywicowe zespół technologów opracował własną recepturę odpowiedniego materiału.

Poznanie możliwości drukarki 3D zostało zwieńczone utworzeniem 0,2 mm kwadratowego chipa zawierającego serpentynowe kanały przepływowe o długości 41 mm. Dodając komórki macierzyste do kanałów chipa i wprowadzając przepływ krwi badacze mogliby na przykład przetestować, jak tkanka zachowuje się w tętnicach serca. Mające zwykle średnicę od 20 do 30 μm, naczynia te są odpowiedzialne za przenoszenie krwi do naczyń włosowatych.

Technologia prawdopodobnie będzie wykorzystywana do wykrywania symptomów i zmian w ciele odpowiedzialnych za przedwczesne porody. Dzięki tego typu urządzeniom ryzyko przedwczesnego porodu będzie można przewidzieć nawet w 90 procentach.

Metoda wytwarzania chipów jest niezwykle ekonomiczna – druk zajmuje około 30 minut, przy czym z uwagi na mały rozmiar obiektu w ramach tego samego zadania można wydrukować wiele powtarzalnych elementów.

 

Opracowano na podstawie informacji 3D Printing Industry

 

error: Alert: Treść jest chroniona.