Эти жидкостные каналы могут автоматизировать производство диагностических средств, датчиков и анализов, используемых для различных медицинских тестов и для других применений, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Science Advances.
Исследование проведено учеными из Университета Миннесоты в сотрудничестве с Центром солдатского командования по развитию боевых возможностей армии США.
Команда впервые напечатала эти структуры на изогнутой поверхности на 3D-принтере, и это первый шаг к тому, чтобы когда-нибудь напечатать их прямо на коже для анализа телесных жидкостей в реальном времени.
Микрофлюидика - это быстро развивающаяся область, включающая контроль потоков жидкости в микронном масштабе (одна миллионная метра). Микрофлюидика используется в широком спектре областей, включая зондирование окружающей среды, медицинскую диагностику (например, COVID-19 и рака), тест на беременность, скрининг, доставку лекарств и другие биологические анализы.
Стоимость мирового рынка микрофлюидики в настоящее время оценивается в миллиарды долларов. Микрожидкостные устройства обычно производятся в чистой комнате с контролируемой средой с использованием сложной многоступенчатой техники, называемой фотолитографией. В процессе изготовления силиконовая жидкость течет по поверхности с рисунком, а затем твердеет, так что узоры образуют каналы в затвердевшей силиконовой пластине.
В этом новом исследовании микрофлюидные каналы создаются за один шаг с помощью 3D-печати. Команда использовала изготовленный на заказ 3D-принтер для прямой печати микрофлюидных каналов на поверхности в открытой лабораторной среде. Каналы имеют диаметр около 300 микрон - примерно в три раза больше человеческого волоса (одна сотая дюйма). Команда показала, что поток жидкости через каналы можно контролировать, прокачивать и перенаправлять с помощью ряда клапанов.
Печать этих микрофлюидных каналов за пределами чистых помещений может обеспечить автоматизацию на основе роботов и мобильность при производстве этих устройств. Впервые исследователи также смогли напечатать микрофлюид прямо на изогнутой поверхности. Кроме того, они интегрировали их с электронными датчиками для возможности измерения «лаборатория на кристалле».
«Это новое исследование открывает множество будущих возможностей
для микрофлюидных устройств, - сказал Майкл Макалпайн, профессор
машиностроения Университета Миннесоты и старший научный сотрудник
исследования. - Возможность напечатать эти устройства на
3D-принтере вне чистой комнаты означает, что диагностические
инструменты могут быть напечатаны врачом прямо в их офисе или
удаленно распечатаны солдатами в полевых условиях».
[Фото: ru.123rf.com/profile_luchschen]
