I ricercatori utilizzano la stampa nano 3D per sviluppare microfiltri rotanti per dispositivi microfluidici
Per le applicazioni lab-on-a-chip, i ricercatori dell’Università della Scienza e della Tecnologia della Cina (USTC) hanno utilizzato con successo un microfiltro rotante azionato magneticamente per filtrare particelle microscopiche con l’aiuto del processo di stampa nano 3D della polimerizzazione a due fotoni sviluppato. I filtri stampati in 3D sono alti solo 60 micrometri e larghi 70 micrometri.
22 giugno 2021 Marcel Thum ricerca
I ricercatori dell’Università della Scienza e della Tecnologia della Cina (USTC) hanno sviluppato un microfiltro rotante azionato magneticamente. Il filtro rotante di dimensioni nanometriche può essere utilizzato per filtrare particelle microscopiche in un dispositivo microfluidico. Questi dispositivi sono noti anche come lab-on-a-chip e possono essere utilizzati per eseguire varie funzioni di laboratorio all’interno di un chip.
Il materiale magnetico è stato prodotto utilizzando una precisa tecnica di stampa 3D nota come polimerizzazione a due fotoni . I filtri sono alti solo 60 micrometri e larghi 70 micrometri, con aperture quadrate di 6,5 micrometri su ciascun lato. Il lavoro dei ricercatori è stato pubblicato con il titolo ” Microfiltro rotante azionato magneticamente fabbricato mediante polimerizzazione a due fotoni per il filtraggio multimodale di particelle “.
I dispositivi Lab-on-a-chip consentono una moltitudine di applicazioni
Utilizzando un processo di stampa 3D chiamato polimerizzazione a due fotoni, i ricercatori hanno creato filtri rotanti alimentati magneticamente di dimensioni nanometriche da utilizzare nei canali microfluidici. I filtri sono larghi solo 70 micron per 60 micron di altezza con aperture quadrate che misurano 6,5 micron su ciascun lato.
I cosiddetti dispositivi lab-on-a-chip contengono complesse reti di linee microfluidiche e possono essere utilizzati per diverse applicazioni, quali: B. eseguire esami del sangue per identificare potenziali malattie o per esaminare molecole per proprietà terapeutiche. Infine, il filtro potrebbe essere utilizzato per selezionare cellule di diverse dimensioni per l’analisi, ad esempio per isolare cellule tumorali circolanti che potrebbero indicare una malattia.
Se necessario, il microfiltro può essere manipolato esternamente, ad esempio per filtrare determinate dimensioni delle particelle o per consentire il passaggio di tutte le dimensioni. Ciò è possibile influenzando la direzione del campo magnetico esterno. Questa funzionalità consente di riutilizzare i chip e potrebbe essere utilizzata per molti tipi di studi biologici e chimici eseguiti in dispositivi microfluidici.
Espandi l’utilità dei dispositivi microfluidici
I microfiltri sono spesso utilizzati nei chip microfluidici per ordinare le cellule o le particelle a seconda delle dimensioni dei fori. Tuttavia, i dispositivi non sono sufficientemente flessibili per ordinare i diversi tipi di cellule o particelle secondo necessità perché la forma e il numero di fori nel microfiltro non possono essere modificati. Al fine di espandere l’utilità dei dispositivi microfluidici, il filtro è stato sviluppato in modo tale da poter passare liberamente tra modalità individuali come il filtraggio passante o selettivo.
Con l’aiuto della polimerizzazione a due fotoni, viene polimerizzato un materiale liquido sensibile alla luce, noto come fotoresist. Per produrre il microfiltro, i ricercatori hanno sintetizzato nanoparticelle magnetiche e le hanno mescolate con il fotoresist. La polimerizzazione può essere attuata in modo molto preciso grazie all’assorbimento a due fotoni, che consente la produzione di strutture complesse anche nel campo del micrometro. Tutte le altre applicazioni di stampa 3D nella ricerca continueranno ad essere offerte gratuitamente dalla rivista 3D-limitless in futuro ( iscriviti alla newsletter ).
