'3D打印應用於微流體的無限潛力'

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據《3D打印商情》瞭解,近日,在一篇由歐洲研究人員Gregor Weisgrab、Aleksandr Ovsianikov和Pedro F. Costa共同撰寫的論文《微流控芯片的功能性3D打印》中,詳細講述了3D打印微流體應用。該論文發表於《Advanced Science》,是根據3D打印傳感器、執行器和微流體裝置的其他有價值元素的最新進展而寫成的,這導致了該領域從複製成型等傳統制造方法轉變。

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據《3D打印商情》瞭解,近日,在一篇由歐洲研究人員Gregor Weisgrab、Aleksandr Ovsianikov和Pedro F. Costa共同撰寫的論文《微流控芯片的功能性3D打印》中,詳細講述了3D打印微流體應用。該論文發表於《Advanced Science》,是根據3D打印傳感器、執行器和微流體裝置的其他有價值元素的最新進展而寫成的,這導致了該領域從複製成型等傳統制造方法轉變。

3D打印應用於微流體的無限潛力

微流體技術

微流體技術非常有用,因為它允許將生化應用從實驗室設置縮減到便攜式格式。研究人員稱,3D打印可以創造出新一代的微流體設備,這比用傳統方法制造的設備要好得多:“預計在微流體領域廣泛採用3D打印技術將極有可能創造出新一代智能、響應靈敏和自主設備,能夠以複雜的方式對環境進行感知和採取行動,並減少人為干預。”


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據《3D打印商情》瞭解,近日,在一篇由歐洲研究人員Gregor Weisgrab、Aleksandr Ovsianikov和Pedro F. Costa共同撰寫的論文《微流控芯片的功能性3D打印》中,詳細講述了3D打印微流體應用。該論文發表於《Advanced Science》,是根據3D打印傳感器、執行器和微流體裝置的其他有價值元素的最新進展而寫成的,這導致了該領域從複製成型等傳統制造方法轉變。

3D打印應用於微流體的無限潛力

微流體技術

微流體技術非常有用,因為它允許將生化應用從實驗室設置縮減到便攜式格式。研究人員稱,3D打印可以創造出新一代的微流體設備,這比用傳統方法制造的設備要好得多:“預計在微流體領域廣泛採用3D打印技術將極有可能創造出新一代智能、響應靈敏和自主設備,能夠以複雜的方式對環境進行感知和採取行動,並減少人為干預。”


3D打印應用於微流體的無限潛力

將氣動控制閥串聯成一個泵


3D打印微流體芯片、傳感器、管道和閥門

微流體技術涉及到微流體實驗室的小流體流的精確佈線和操作,依賴於微流體芯片。微流體芯片通常用於特定的應用,是一種複雜的裝置,旨在提供快速評估和低消耗試劑和樣品。它們的小尺寸使它們成為實驗室環境和護理點(POC)設置的一個有吸引力的選擇。

該論文指出,在過去幾年中,3D打印已被用於製造微流體芯片。廣泛採用該技術的一個原因是因為3D打印減少了微流控芯片從概念到現實的週轉時間。用於創建微流體芯片的典型3D打印技術包括SLA、FDM和MultiJet modeling(MJM)。

然而,研究人員聲稱,當用於創建具有功能操作的芯片(例如執行器和傳感器)時,3D打印優於傳統制造方法的好處變得明顯:“直接打印元件的做法對於元件設計具有前所未有的優勢,因為模塊化設計的閥門和泵可以在數字圖紙中重複使用。同時,由於3D打印允許對各種設計進行快速測試、適配和快速原型製作,因此加快了設備開發的進程。”

“微流體領域的3D打印技術是不可忽視的”

該研究繼續詳細介紹了在微流體設備中被3D打印出來的不同的執行器和傳感器。例如,作者稱,閥門是使用多材料3D打印製造的,而傳統上它們僅使用單一材料製造。通過將柔性材料和剛性材料結合製造,閥門在通道寬度、膜厚度和膜材料剛度方面存在不同。另一方面,3D打印的泵設計提供類似於注射泵的流體流動,有助於消除對硬件的需求並增加微流體的可訪問性。

針對傳感器,該論文的作者解釋說,只有少數是3D打印的。微流體中的傳感器有助於液體流檢測環境變化,並對外部和內部刺激作出反應。研究人員提供的一個例子是,用於獲取感官信息的細胞生物打印。他們解釋瞭如何使用FDM 3D打印機創建水質監測設備。當裝置打印時,手動插入陽極、陰極和質子交換膜,使裝置通過在陽極培養電化學活性細菌來產生信號。

最後,研究人員提到了3D打印在微流體領域的無限應用:“3D打印技術在微流體領域的現在和未來影響是不可忽視的。由於承接了3D打印的固有特徵,微流體設備的開發就已經變得無限,涉及諸如體系結構、尺寸和生產設備的數量等因素。

“所有這一切目前都可以通過3D打印及其高度自動化的製造工藝實現,這種工藝可以實現同樣無限的再現性和可定製性。 ”

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據《3D打印商情》瞭解,近日,在一篇由歐洲研究人員Gregor Weisgrab、Aleksandr Ovsianikov和Pedro F. Costa共同撰寫的論文《微流控芯片的功能性3D打印》中,詳細講述了3D打印微流體應用。該論文發表於《Advanced Science》,是根據3D打印傳感器、執行器和微流體裝置的其他有價值元素的最新進展而寫成的,這導致了該領域從複製成型等傳統制造方法轉變。

3D打印應用於微流體的無限潛力

微流體技術

微流體技術非常有用,因為它允許將生化應用從實驗室設置縮減到便攜式格式。研究人員稱,3D打印可以創造出新一代的微流體設備,這比用傳統方法制造的設備要好得多:“預計在微流體領域廣泛採用3D打印技術將極有可能創造出新一代智能、響應靈敏和自主設備,能夠以複雜的方式對環境進行感知和採取行動,並減少人為干預。”


3D打印應用於微流體的無限潛力

將氣動控制閥串聯成一個泵


3D打印微流體芯片、傳感器、管道和閥門

微流體技術涉及到微流體實驗室的小流體流的精確佈線和操作,依賴於微流體芯片。微流體芯片通常用於特定的應用,是一種複雜的裝置,旨在提供快速評估和低消耗試劑和樣品。它們的小尺寸使它們成為實驗室環境和護理點(POC)設置的一個有吸引力的選擇。

該論文指出,在過去幾年中,3D打印已被用於製造微流體芯片。廣泛採用該技術的一個原因是因為3D打印減少了微流控芯片從概念到現實的週轉時間。用於創建微流體芯片的典型3D打印技術包括SLA、FDM和MultiJet modeling(MJM)。

然而,研究人員聲稱,當用於創建具有功能操作的芯片(例如執行器和傳感器)時,3D打印優於傳統制造方法的好處變得明顯:“直接打印元件的做法對於元件設計具有前所未有的優勢,因為模塊化設計的閥門和泵可以在數字圖紙中重複使用。同時,由於3D打印允許對各種設計進行快速測試、適配和快速原型製作,因此加快了設備開發的進程。”

“微流體領域的3D打印技術是不可忽視的”

該研究繼續詳細介紹了在微流體設備中被3D打印出來的不同的執行器和傳感器。例如,作者稱,閥門是使用多材料3D打印製造的,而傳統上它們僅使用單一材料製造。通過將柔性材料和剛性材料結合製造,閥門在通道寬度、膜厚度和膜材料剛度方面存在不同。另一方面,3D打印的泵設計提供類似於注射泵的流體流動,有助於消除對硬件的需求並增加微流體的可訪問性。

針對傳感器,該論文的作者解釋說,只有少數是3D打印的。微流體中的傳感器有助於液體流檢測環境變化,並對外部和內部刺激作出反應。研究人員提供的一個例子是,用於獲取感官信息的細胞生物打印。他們解釋瞭如何使用FDM 3D打印機創建水質監測設備。當裝置打印時,手動插入陽極、陰極和質子交換膜,使裝置通過在陽極培養電化學活性細菌來產生信號。

最後,研究人員提到了3D打印在微流體領域的無限應用:“3D打印技術在微流體領域的現在和未來影響是不可忽視的。由於承接了3D打印的固有特徵,微流體設備的開發就已經變得無限,涉及諸如體系結構、尺寸和生產設備的數量等因素。

“所有這一切目前都可以通過3D打印及其高度自動化的製造工藝實現,這種工藝可以實現同樣無限的再現性和可定製性。 ”

3D打印應用於微流體的無限潛力

手動控制閥門


3D打印的其他微流體應用

正如論文詳述的那樣,3D打印已經在各種微流體應用中實施,並且在過去幾年中取得了不俗的進展。

2019年8月初,新加坡工業與設計大學(SUTD)軟流體實驗室開發了一種簡單的3D打印微流體裝置方法,該裝置集成了流體處理和功能組件。

2018年3月,來自紐約基因組中心(NYGC)和紐約大學(紐約大學)的研究人員創建了一種開源的床邊3D打印液滴微流體控制儀器。該裝置提供了一種廉價、方便的方法,用於鑑定和靶向正確的細胞,以治療類風溼性關節炎(RA)等疾病。 

來源:3D打印商情

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