Микро 3Д печать
Об упрощении изготовления миниатюрных структур благодаря аддитивным технологиям исследователи заговорили в самом начале распространения 3D печати. И с перспективностью 3D технологий в этом деле ученые не прогадали – 3D принтеры дали мощный толчок в развитии производства микроскопических структур. Микро 3Д печать сейчас позиционируется как отдельная сфера, актуальная и востребованная. Однако последние исследования показывают перспективность 3D технологий в еще одной схожей отрасли – микрофлюидике.
Микрофлюидика, или микрогидродинамика, представляет собой науку о поведении небольших объемов и потоков жидкостей. Она востребована в различных областях промышленности, в частности в биологии и инженерии. А с развитием 3D принтеров важной сферой ее применения стало изготовление так называемых лабораторий-на чипе – комплексных функциональных структур, способных выполнять целый ряд разнообразных процессов. Ранее мы уже писали об одной из таких разработок, а сегодня расскажем о самой революционной из них.
Самая маленькая лаборатория-на-чипе
Как вы уже догадались и заголовка, речь пойдет об уникальном приборе крошечного размера. Если говорить точно, речь о самом маленьком, функционирующем 3D-печатном микрожидкостном устройстве, которое когда-либо было изготовлено. Размер миниатюрного прибора составляет менее 100 микрон, и при этом оно полноценно работает. Ранее ни одной организации не удавалось изготовить лабораторю-на-чипе такого маленького размера, но микро 3Д печать открыла исследователям новые возможности.
Для изготовления достаточно маленьких жидкостных каналов ученым из Университета Бригама Янга в Юте, США, пришлось разработать собственный 3D принтер и исследовать фотополимерную смолу, подходящую для этих целей. В основу разработанного прибора легла методика стереолитографии, оптимизированная под микро 3Д печать. В качестве источника света в принтере был установлен светодиод с длиной волны засветки в 385 нм, который значительно увеличил выбор доступных фотополимерных смол.
К слову, используемый полимер был изготовлен под заказ, непосредственно под поставленные задачи. Вся спроектированная система позволила создать миниатюрные микрожидкостные структуры с поперечными сечениями проточного канала 18-20 микрон.
Микро 3Д печать и ее перспективы
Представленная разработка не только является чрезвычайно важной частью развития 3D-микрофлюидики, но и открывает путь для массового производства подобных устройств. Существующие лаборатории-на-чипе применяются в медицинской практике для исследования биомаркеров болезней, клеток и прочих небольших структур в крови. Они были разработаны до развития 3D технологий, но изготовление микрожидкостного устройства столь малого масштаба – первый случай в истории.
Как утверждают разработчики, микро 3Д печать позволяет производить структуры, качество и функциональность которых в 100 раз превышает качество и функциональность существующих 3D-печатных микрожидкостных устройств. Применение трехмерных методик сокращает время производства таких приборов до 30 минут и не требует работы в стерильных помещениях. По сути, это не шаг, а целый скачок в будущее, открывающий миру удивительные возможности.
