近日,加利福尼亞州的生物醫(yī)學研究人員開發(fā)了一種模塊化微流體系統(tǒng),該系統(tǒng)由經(jīng)典的2x2 樂高塊組成,每個塊都使用3D打印制造而成,允許集成定制流體通道。
微流體是一種基于以下想法的技術:當被限制時,移動流體將以類似于電流的方式表現(xiàn),如由電子學領域熟悉的二元邏輯運算建模。它的工作原理是在微尺度上操縱流體,使用壓力調(diào)節(jié)器或注射泵將其沿設定的路徑運動,科學家和工程師最近已經(jīng)看到了它在生物醫(yī)學應用中的應用潛力。
這項新研究的結果發(fā)表在加利福尼亞大學生物醫(yī)學工程系的微機械和微工程(JMM)雜志上。研究團隊的一個成員Kevin Vittarayarukskul描述了一個典型的微流體設備像管道網(wǎng)絡,除了管道的直徑在亞米級范圍。在過去,3D打印的模塊可以很容易地以各種不同的結構組裝在一起,這是更直接和有效的成本解決方案。根據(jù)Vittarayarskul透露,“像傳統(tǒng)的樂高模塊,它們是可堆疊的,他們的幾何形狀使得通過精密模制的大規(guī)模生產(chǎn)變成可行的?!?/span>
另一名研究員Abraham Lee教授指出:“微流體仍然是一個相對狹小的領域,因為制造和裝配很困難。”他希望這個基于樂高的直觀系統(tǒng)將鼓勵更廣泛的研究人員采用技術和探索其提供的可能性。團隊希望這一新的發(fā)展將允許所有年齡的非專家參與一般的微流體和微型工程。他們打算生產(chǎn)一個基本塊的“圖書館”,讓對物理學知之甚少或沒有知識的人可以從中創(chuàng)建高度復雜的結構。
微流體的應用范圍很廣,其中一些將對醫(yī)療保健和整個社會產(chǎn)生至關重要的影響。根據(jù)Lee稱,這些包括:即時診斷;用于早期檢測和治療的“智能”納米醫(yī)學;組織工程和干細胞;來檢測環(huán)境和恐怖主義威脅的生物傳感器。由于系統(tǒng)的小型化,醫(yī)療用途特別有前途,這允許更小的設備和樣品需求。
借助3D打印,并且感謝LEGO模塊的持久吸引力,這一新的突破意味著下一代生物工程師可能已經(jīng)在訓練。
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