杨百翰大学最新3D打印技术可使微流控芯片进一步缩小
2021-10-16 18:35:43 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
研究团队通过改变微流控芯片上3D打印层的堆叠方式实现了突破。虽然大多数传统的3D打印工艺制造的是均匀层，但是新方法调整了堆叠层的数量、顺序和厚度。
（图片来源：杨百翰大学）
微流控芯片是一种利用微加工技术制作微通道、微泵和微阀的微型器件，可用于从液体中分离和分析细胞、疾病相关的生物标志物以及其它微型物质。据麦姆斯咨询报道，杨百翰大学（Brigham Young University，BYU）的研究人员多年来一直在研究微流控技术，最近他们展示了一种新型3D打印技术，该技术可以制作出集成微阀和微通道的微流控芯片——“芯片实验室”，他们声称这种芯片的尺寸比以往制造的任何一种都要小，但功能仍然齐全。
杨百翰大学工程学教授Greg Nordin说：“我们借鉴了传统的3D打印方法，并将其推广到范围更广、功能更强大的领域。这种3D打印范式的扩展超越了传统方法，使我们能够将所有这些微流控芯片实现小型化和集成化。”
杨百翰大学Greg Nordin教授等人开发了一种3D打印尺寸更小微流控芯片的新方法
Nordin和其他跨学科的学生和教授组成的研究团队在Nature Communications上发表了一篇论文，描述了他们最新的通用3D打印工艺流程，这使得人们可以在不提高打印机分辨率的情况下，以更高的分辨率制造3D微型组件。
快速血液诊断等应用肯定会受益于小型微流控芯片的开发，不过Nordin表示，大多数商用3D打印机无法实现微阀和微通道所需的微米级精度。据他介绍，27微米通常是最先进的商业3D打印机所能达到的最小特征尺寸。但是，杨百翰大学研究团队的最新3D打印技术能够实现特征尺寸小至7.6微米的微流控芯片。
Nordin解释说：“归根结底，商用3D打印机和商用材料无法满足我们对微流控芯片的分辨率需求。我们讨论的是打印集成60~70个微阀和20~30个微泵等精密组件的微流控芯片，而这些组件在以前是无法被打印出来的。”
（图片来源：杨百翰大学）
该研究团队通过改变微流控芯片上3D打印层的堆叠方式实现了突破。虽然大多数传统的3D打印工艺制造的是均匀层，但是新方法调整了堆叠层的数量、顺序和厚度。杨百翰大学研究人员表示，通过这种调整，可以打印更小尺寸的微流控芯片，而且成本也更低。
在微流控技术研究中，该团队在实现3D打印微型器件方面的另一个潜在主要优势是更易于生产。例如，使用这种新的3D打印技术制造器件时，洁净室不是必要的，而且由于制造成本降低，更多的人员将能够从事微流控技术的研究工作，有望带来更多创新性的进展。
Nordin说道：“人们已经在微流控芯片方面开展了20多年的研究工作，但需要在洁净室中制作原型是一个障碍。洁净室的超高要求也阻碍了通往广阔市场之路。有了这种新的3D打印技术，这些障碍将被消除。”
该团队令人激动的研究进展已经对杨百翰大学的未来工作产生了积极影响。目前，Nordin正在与该大学的其他六位教授一起为多学科研究铺平道路，以便更好地掌握这种新的3D打印技术可以实现更多的应用，其中包括为肺部疾病患者制定治疗计划；更准确地总结早产生物标志物；以及在更小的尺度内了解细胞和组织活动等。
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