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研究人员3D打印用于医学测试的独特的微型流体通道

在一项具有开创性的新研究中,明尼苏达大学的研究人员与美国陆军作战能力发展司令部士兵中心合作,以微米级3D打印了独特的流体通道,该通道可以自动生成用于诊断的传感器,传感器和化验。各种医学测试和其他应用。

该团队是第一个将这些结构3D打印在曲面上的人,提供了第一步,有朝一日可以将它们直接打印在皮肤上,以实时检测体液。这项研究发表在《科学进步》上,该杂志是由美国科学进步协会(AAAS)出版的同行评审科学杂志。

微流体技术是一个快速发展的领域,涉及控制微米级(百万分之一米)的流体流动。微流体技术在广泛的应用领域中使用,包括环境感应,医学诊断(例如COVID-19和癌症),妊娠试验,药物筛查和递送以及其他生物测定。

目前,全球微流体市场价值估计为数十亿美元。微流体设备通常使用称为光刻的复杂,多步骤技术在可控环境的洁净室中制造。该制造过程涉及硅酮液体,该硅酮液体流过图案化的表面,然后固化,以使图案在固化的硅酮平板中形成通道。

在这项新研究中,使用3D打印在一个步骤中创建了微流体通道。该团队使用定制的3D打印机在开放实验室环境中直接在表面上打印微流体通道。这些通道的直径约为300微米-约为人类头发大小的三倍(十分之一英寸)。研究小组表明,可以使用一系列阀门控制,泵送和重新引导通过通道的流体。

在洁净室设置之外打印这些微流体通道可以在生产这些设备时提供基于机器人的自动化和便携性。研究人员还首次能够将微流体直接打印在曲面上。此外,他们将它们与电子传感器集成在一起,以实现片上实验室的传感功能。

明尼苏达大学机械工程学教授,这项研究的高级研究员迈克尔·麦克阿尔平说:“这项新的努力为微流体装置开辟了许多未来的可能性。”“能够在没有洁净室的情况下对这些设备进行3D打印意味着诊断工具可以由医生在他们的办公室中打印,也可以由野外士兵远程打印。”

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