用于高度小型化和集成化微流控的空间和光学定制 3D 打印

       制造微流控器件的首要特点是在固体材料中创造负空间，即空洞。制造这种空隙的传统方法往往会使设备开发的过程变得十分冗长和昂贵。近年来，由于3D打印技术在微流控设备制造方面能够将开发周期的制造部分缩短到几分钟的时间尺度，因此展现出加速设备开发的极大潜力，引起了人们的广泛关注。此外，3D打印还能够制造出包含传统平面方法无法制造的元件的设备。在此基础上，数字光处理立体光刻(DLP-SL)为3D打印微流控器件提供了一种特别吸引人的方法，因为与最接近的竞争对手基于喷墨的材料喷射法相比，它至少可以实现十倍的分辨率。与亚微米分辨率的双光子聚合相比，可以在更短的时间内制造出更大的结构尺寸。但这种高分辨率的特性却受到了不必要的限制。这种限制主要是由于层厚、曝光时间、材料强度和光学穿透度之间的固有权衡，而这些可能无法满足微流控特性。

        近日，来自美国杨百翰大学电气与计算机工程系的Jose L. Sanchez Noriega等人引入了一种通用的3D打印流程，该流程显著扩展了可访问的空间分布式光剂量参数空间，从而在不提高3D打印机分辨率的情况下，实现了更高分辨率的3D组件的制造。在这里，他们展示了组件微型化与高度集成化的结合，包括15 μm×15 μm的阀和一个2.2 mm × 1.1 mm的10级2倍串联稀释器。这些结果说明了他们的方法有望为各种生物分子应用提供功能强大且紧凑的微流控设备。相关研究工作发表在《Nature Communications》上。（詹若男）

      文章链接：Jose L. Sanchez Noriega et al. Spatially and optically tailored 3D printing for highly miniaturized and integrated microfluidics. Nature Communications (2021) 12:5509 https://doi.org/10.1038/s41467-021-25788-w