Peneliti 3-D mencetak saluran cairan skala mikro unik yang digunakan untuk pengujian medis
Semiconductor

Peneliti 3-D mencetak saluran cairan skala mikro unik yang digunakan untuk pengujian medis


Para peneliti di University of Minnesota adalah orang pertama yang mencetak saluran mikrofluida 3D pada permukaan melengkung, memberikan langkah awal untuk mencetak saluran mikrofluida secara langsung di kulit suatu hari nanti untuk mendeteksi cairan tubuh secara langsung. Kredit: Grup McAlpine, Universitas Minnesota

Dalam studi baru yang inovatif, para peneliti di University of Minnesota, bekerja sama dengan Pusat Tentara Komando Pengembangan Kemampuan Tempur Angkatan Darat AS, mencetak 3-D saluran cairan unik pada skala mikron yang dapat mengotomatiskan produksi diagnostik, sensor, dan pengujian yang digunakan. untuk berbagai tes kesehatan dan aplikasi lainnya.

Tim ini adalah yang pertama mencetak 3-D struktur ini pada permukaan melengkung, memberikan langkah awal untuk mencetaknya suatu hari nanti secara langsung di kulit untuk mendeteksi cairan tubuh secara real-time. Penelitian ini dipublikasikan di Kemajuan Sains.

Microfluidics adalah bidang yang berkembang pesat yang melibatkan kontrol aliran fluida pada skala mikron (sepersejuta meter). Mikrofluida digunakan dalam berbagai area aplikasi termasuk penginderaan lingkungan, diagnostik medis (seperti COVID-19 dan kanker), pengujian kehamilan, skrining dan pengiriman obat, dan tes biologis lainnya.

Nilai pasar mikrofluida global saat ini diperkirakan dalam miliaran dolar. Perangkat mikrofluida biasanya dibuat dalam ruang bersih dengan lingkungan terkontrol menggunakan teknik multi-langkah yang kompleks yang disebut fotolitografi. Proses fabrikasi melibatkan cairan silikon yang dialirkan di atas permukaan berpola dan kemudian diawetkan sehingga pola tersebut membentuk saluran pada pelat silikon yang dipadatkan.

Dalam studi baru ini, saluran mikrofluida dibuat dalam satu langkah menggunakan pencetakan 3-D. Tim menggunakan printer 3-D yang dibuat khusus untuk langsung mencetak saluran mikrofluida pada permukaan di lingkungan lab terbuka. Saluran ini berdiameter sekitar 300 mikron — sekitar tiga kali ukuran rambut manusia (seperseratus inci). Tim tersebut menunjukkan bahwa aliran fluida melalui saluran dapat dikontrol, dipompa, dan diarahkan kembali menggunakan serangkaian katup.

Para peneliti di University of Minnesota adalah orang pertama yang mencetak saluran mikrofluida 3D pada permukaan melengkung, memberikan langkah awal untuk mencetak saluran mikrofluida secara langsung di kulit suatu hari nanti untuk mendeteksi cairan tubuh secara langsung. Kredit: Grup McAlpine, Universitas Minnesota

Mencetak saluran mikrofluida ini di luar pengaturan ruang bersih dapat menyediakan otomatisasi dan portabilitas berbasis robotik dalam memproduksi perangkat ini. Untuk pertama kalinya, para peneliti juga dapat mencetak mikrofluida langsung ke permukaan yang melengkung. Selain itu, mereka mengintegrasikannya dengan sensor elektronik untuk kemampuan penginderaan lab-on-a-chip.

“Upaya baru ini membuka banyak kemungkinan masa depan untuk perangkat mikrofluida,” kata Michael McAlpine, seorang profesor teknik mesin dan peneliti senior dari Universitas Minnesota pada studi tersebut. “Dapat mencetak 3-D perangkat ini tanpa ruang bersih berarti bahwa alat diagnostik dapat dicetak oleh dokter langsung di kantor mereka atau dicetak dari jarak jauh oleh tentara di lapangan.”

Tapi McAlpine mengatakan masa depan bahkan lebih menarik.

“Mampu mencetak pada permukaan yang melengkung juga membuka banyak kemungkinan dan kegunaan baru untuk perangkat, termasuk mencetak mikrofluida langsung pada kulit untuk merasakan fungsi dan cairan tubuh secara real-time,” kata McAlpine, yang memegang jabatan guru besar Keluarga Kuhrmeyer di Jurusan Teknik Mesin.


Penemuan baru memungkinkan pencetakan 3-D sensor langsung pada organ yang berkembang


Informasi lebih lanjut:
“Struktur elastomer swadaya cetak 3D untuk mikrofluida multifungsi”, Kemajuan Sains (2020). DOI: 10.1126 / sciadv.abc9846, advances.sciencemag.org/content/6/41/eabc9846

Disediakan oleh University of Minnesota

Kutipan: Peneliti 3-D mencetak saluran cairan skala mikro unik yang digunakan untuk pengujian medis (2020, 9 Oktober) diambil 28 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-10-d-unique-micro-scale-fluid -channels.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : http://54.248.59.145/