Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе разрабатывает медицинские микрочипы, напечатанные на 3D-принтере
20.09.2023Микрофлюидика — одна из областей, которая переживает бум благодаря 3D-печати. Из-за необходимости столь деликатной проектной работы многие новые исследования теперь подлежат лабораторным испытаниям. Возьмем, к примеру, то, как ученые из Калифорнийского университета печатают современные медицинские микрочипы, способные диагностировать заболевания.
Лаборатория Дино Ди Карло в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе использует принтеры, специализирующиеся на микрофлюидике, для создания чипов с настолько маленькими каналами, что даже пылинки могут помешать их рабочему процессу. По этой причине команда создавала микрочипы в герметично чистой комнате. Сами чипы размером с предметное стекло микроскопа, но они могут решать сложные задачи.
<p>Исследователи производят чипы с помощью фотолитографии. Сами чипы состоят из ПДМС — прозрачной резины. Первым шагом является создание актерского состава. Выливают жидкую смесь в силиконовую пластину. Это создает желаемое полимерное соединение. Следующий шаг — наложение напечатанной черной фотомаски, которая врезает в полимер нужные каналы, и затвердевание ее ультрафиолетовым светом.</p> <p>Затем они выливают ПДМС в бочку и запекают при температуре 65 °C. Наконец, под обработанный результат приклеивают предметное стекло. Весь этот метод занимает целый день. Команда также разработала метод выделения циркулирующих опухолевых клеток. Эти клетки могут помочь идентифицировать точные мутации, вызывающие злокачественные новообразования, и окажут огромную помощь в будущих исследованиях.</p> <h2>Применение медицинских микрочипов</h2> <p>Это исследование могло бы принести огромную пользу области диагностики. Ученые в лаборатории работают над чипом, который может диагностировать образцы и выявлять такие заболевания, как рак. Это будет простая функция ввода пробы и вывода результатов диагностики. На этом этапе необходимо подготовить образцы, но конечная цель — сделать их достаточно простыми, чтобы их смог понять даже непрофессионал.</p> <p>Это исследование также прольет свет на многие тонкости движения жидкости в сильно замкнутой микросреде. Это позволит ученым упаковать потерянную информацию и функции в небольшие устройства. 3D-печать имеет решающее значение для этого исследования, поскольку только машины могут работать на столь компактных площадях. Для людей практически невозможно выполнять деликатные операции такого масштаба.</p>