Università Di Amsterdam: UvA Concede La Licenza Per La Stampa 3D Veloce Con Dettagli Sub-Micrometrici
L’Università di Amsterdam ha raggiunto un accordo di licenza con la società di Gouda atum3D su un metodo per la stampa 3D veloce e su larga scala con risoluzione sub-micron. Il metodo, sviluppato presso il Van ‘t Hoff Institute for Molecular Sciences dell’università, combina foto e stereolitografia per produrre caratteristiche ad alta risoluzione su larga scala. Le potenziali applicazioni includono scaffold tissutali per la medicina rigenerativa e dispositivi per microfluidica e cromatografia.
Quando si tratta di stampa 3D di oggetti di grandi dimensioni, i metodi attuali in generale offrono risoluzioni elevate o stampa ad alta velocità. Il metodo ora concesso in licenza ad atum3D combina le due caratteristiche in modo tale da offrire opportunità in molte aree che vanno dagli scaffold tissutali ai componenti per la microfluidica e l’ottica. È stato inventato dal dottor Suhas Nawada, all’epoca ricercatore post-dottorato presso il Van ‘t Hoff Institute for Molecular Sciences. È stato richiesto un brevetto in collaborazione con l’ufficio di trasferimento tecnologico dell’università, Amsterdam Innovation Exchange (IXA).
Dalla medicina rigenerativa ai metamateriali e ai dispositivi analitici
Soprannominato “stereolitografia ibrida”, il metodo consente la stampa 3D ad alta risoluzione con dimensioni del campione sostanziali entro un tempo di produzione accettabile. Ciò consente la produzione di parti funzionali in applicazioni di alto valore come la medicina rigenerativa, in cui le parti su scala di organi potrebbero essere stampate con risoluzione subcellulare in una scala temporale rilevante per le procedure chirurgiche.
La stereolitografia ibrida utilizza l’imaging composito in cui vengono realizzati modelli su larga scala a bassa risoluzione utilizzando un proiettore DLP (Digital Light Processing). All’interno di questi livelli, fotomaschere predefinite consentono la realizzazione di micro-caratteristiche. Inoltre, il passaggio dei modelli di fotomaschera tra i livelli può creare micro-caratteristiche ripetitive tridimensionali. Il metodo può essere implementato nelle stampanti 3D DLP convenzionali con solo lievi modifiche. I materiali includono fotopolimeri attualmente utilizzati nella stereolitografia, ma possono anche includere compositi come fotopolimeri ceramici o carichi di metallo. Il metodo è stato dimostrato con una configurazione proof-of-principio, che ha portato a parti stampate con dimensioni delle caratteristiche inferiori a 10 μm. Il limite di risoluzione teorica, tuttavia, è molto più basso. Immagine: LUI.
Ad esempio, è stato stampato uno scaffold cellulare per una giunzione di vasi sanguigni di diversi centimetri con pori di 50 μm, che è una scala di lunghezza rilevante per la crescita delle cellule endoteliali. Tristram Budel, il CTO e fondatore di atum3D, sta già guardando oltre questi primi risultati. Immagina di stampare un’impalcatura a cuore a grandezza naturale con una struttura porosa controllata, la cui produzione richiederebbe meno di un giorno. Un rene richiederebbe solo un quarto del tempo. Secondo Budel, “grazie alla scalabilità della tecnologia, la costruzione di un impianto di produzione in grado di produrre scaffold per organi in modo affidabile e controllabile diventa una possibilità reale”. Aggiunge l’avvertenza che un’impalcatura di organi stampata non è ancora un organo vivente e sono necessari molto più lavoro e ricerca prima che venga prodotto un vero organo impiantabile.
Una piattaforma rivoluzionaria
Un altro esempio pilota della nuova tecnologia è la produzione di un dispositivo microfluidico con canali da 200 μm e restrizioni di 20 μm. Questi vengono utilizzati per contenere e localizzare le particelle di fase stazionaria cromatografica, aprendo così nuove possibilità nel campo dei dispositivi analitici stampati in 3D. Altri settori di utilizzo finale includono metamateriali meccanici, semiconduttori e colonne porose per reazioni e separazioni. Budel prevede una nuova generazione di macchine per la produzione additiva: “Pensiamo che combinando la nostra attuale tecnologia DLP con questa nuova tecnologia si traduca in una piattaforma rivoluzionaria. Offre possibilità che il mercato non ha mai visto prima: combinando la stampa su larga scala decimetrica con caratteristiche di dimensioni micron e tutto ciò in solo un paio d’ore”. Aggiunge che atum3D sta già costruendo un’applicazione, lavorare con i primi clienti per la nuova tecnologia. “In effetti, qui chiudiamo il cerchio mentre sviluppiamo questa applicazione insieme ai ricercatori dell’UvA”.
