3D打印陶瓷微系統推進微流控芯片或人體器官芯片應用
芯片上的實驗室-微流控芯片技術(Microfluidics)是把生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上, 自動完成分析全過程。由于它在生物、化學、醫學等領域的巨大潛力,已經發展成為一個生物、化學、醫學、流體、電子、材料、機械等學科交叉的嶄新研究領域。
人體器官芯片(organs-on-a-chip)是近幾年發展起來的一種新興前沿交叉學科技術,它以前所未有的方式見證機體的多種生物學行為,在新藥發現、疾病機制和毒性預測等領域具有重要應用前景。
馬德里自治大學和陶瓷3D打印公司Lithoz聯合開發了復雜的3D打印陶瓷微系統,可以推進芯片實驗室和人體芯片器官的開發與應用。開發團隊表示,其3D打印陶瓷器件標志著生物醫學領域的突破。
使用Lithoz的CeraFab 7500機器(一種基于光刻的增材制造系統)將陶瓷材料與光敏樹脂混合3D打印出來,這種八邊形的芯片被打印出來后,通過燒結去除樹脂,將陶瓷顆粒熔合在一起成為固體件。這一步很重要,因為它可以達到芯片所需要的密封材料生物醫學性能要求(以防止活體材料的泄漏)。
根據研究人員,這種3D打印的陶瓷芯片顯示了將陶瓷材料用于生物醫學應用的潛力,因為它們比玻璃或塑料具有更高的強度和更好的耐溫性。
3D打印陶瓷微系統是一次性成型的,這意味著它不需要任何組件,也無需零部件維護。作為其結構的一部分,復合微系統整合了多孔膜,用來分離不同水平的細胞培養室,類似于transwell的功能。
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