數(shù)字光處理（DLP）技術(shù)能否用于制造微流控芯片,？

導(dǎo)讀：如今，3D 打印在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，而且規(guī)模也在與日俱增,。微流控技術(shù)是其中一項(xiàng)很重要但可能討論較少的核心技術(shù),。微流控設(shè)備（微流控芯片）在過去30年中出現(xiàn)，并已迅速融入許多不同的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用,，包括但不限于癌癥研究,、藥物篩選、藥物輸送和分子診斷,。此外,，增材制造也被用來生產(chǎn)這些重要的設(shè)備。

2022年12月15日,，南極熊獲悉,，希臘塞薩洛尼基亞里士多德大學(xué)藥學(xué)系最近發(fā)表的一篇題為“Fabricationof a microfluidic device using Digital Light Processing (DLP) 3D printing/使用數(shù)字光處理（DLP）3D打印制造微流控設(shè)備”研究論文展示了DLP如何被用于制造微流控設(shè)備,。該論文由Eleftherios Andriotis,、Paraskevi Kyriaki Monou和Dimitrios Fatouros聯(lián)合撰寫。

如前所述,，微流控設(shè)備近年來已越來越受歡迎,。但微流控究竟是什么？微流控技術(shù)是指在微觀尺度上對液體的操縱,。它允許快速反應(yīng),，最小的樣品消耗和高產(chǎn)量。同時,，微流控設(shè)備,，即微流控芯片，是一組被蝕刻或塑造成材料的微通道,。傳統(tǒng)上,，微流控的設(shè)備是由玻璃、硅和聚二甲基硅氧烷（PDMS）制成,。然而,，它們也越來越多地被用增材制造。

△研究人員制作的微流控芯片

立體光刻技術(shù)（SLA）和雙光聚合技術(shù)（2PP）具有制造高精度和小尺寸部件的能力,，常被用來制造微流控芯片,，但這些不再是唯一的選擇。來自亞里士多德大學(xué)的研究人員概述了如何使用數(shù)字光處理（DLP）制造微流控設(shè)備,，他們在位于希臘的著名3D打印實(shí)驗(yàn)室Lino3D的幫助下,，完成了這項(xiàng)任務(wù)。

制作微流控芯片

數(shù)字光處理（DLP）是使用光聚合原理的一種增材制造工藝,。然而,，與使用激光逐點(diǎn)固化的SLA或LCD相比，DLP使用視頻投影儀來快速、準(zhǔn)確地逐層固化樹脂,。EnvisionTEC公司,，即現(xiàn)在的ETEC公司，是這項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)始者,，也是研究人員為創(chuàng)建他們的微流控設(shè)備而求助的對象,。

具體來說，他們決定使用E-RigidForm琥珀樹脂以及ETEC D4K 3D打印機(jī),，以創(chuàng)建微流控芯片,。這種類似于聚氨酯的樹脂具有優(yōu)異的性能，因?yàn)樗�可以打印出�?qiáng)大,、堅(jiān)硬和韌性好的終端使用部件,。除此之外，它還具有良好的熱變形能力,，最重要的是它具有防水性,，這在與液體打交道時當(dāng)然是至關(guān)重要的。

△顯示微流控芯片設(shè)計的CAD文件

此外,，D4K以在桌面上生產(chǎn)高分辨率的零件而聞名,，包括珠寶和牙科等各種領(lǐng)域。據(jù)ETEC稱,，它不僅具有標(biāo)準(zhǔn)DLP打印機(jī)的最快速度,，而且能夠提供具有非常精細(xì)細(xì)節(jié)的極其精確的零件。這當(dāng)然是至關(guān)重要的,，因?yàn)槲⒘骺卦O(shè)備是在微觀尺度上創(chuàng)建的,，涉及到極其詳細(xì)的通道，必須為其目的而完美制作,。

然后為了創(chuàng)建芯片本身,，研究人員首先在AutoCAD 2019中設(shè)計，然后將其導(dǎo)出為STL文件,。在設(shè)計中,，通道的寬度被設(shè)定為700μm，入口和出口都附有魯爾鎖,，以方便管子的連接,。在打印時，層高被設(shè)置為1微米,。

雖然打印本身是成功的,，但事后研究人員需要找到一種方法來清除堵塞在入口和出口的殘留液體樹脂。用異丙醇（99.9%）清洗是不成功的,，因此他們轉(zhuǎn)而使用自動樹脂清除機(jī),，即PostProcessTechnologies的DEMI 400,。這使研究人員能夠在保持質(zhì)量的前提下清潔打印件。最后的結(jié)果是成功的,，希望能為使用這些技術(shù)的更多應(yīng)用鋪平道路,。你可以在這里了解更多關(guān)于Lino3D（https://lino3d.com/）的信息，他們在幫助創(chuàng)建這些芯片方面發(fā)揮了重要作用,。