Modificación de la superficie de dispositivos microfluídicos impresos en 3D mediante injerto fotoquímico

Área de la Ciencia:

• Ciencia de materiales
• Ingeniería química
• Biotecnología

Sus antecedentes:

• La impresión tridimensional (3D) ofrece una fabricación rápida y rentable de dispositivos microfluídicos.
• Las resinas hidrofóbicas en la impresión 3D dificultan la formación de emulsiones estables de aceite en agua (O/W).
• Se necesita modificación de la superficie para superar la hidrofobicidad de la resina.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método para la generación estable de emulsiones O/W utilizando dispositivos microfluídicos impresos en 3D.
• Crear una plataforma modular para la producción de diversos tipos de emulsiones.
• Mejorar la funcionalidad de los sistemas microfluídicos impresos en 3D.

Principales métodos:

• Injerto fotoquímico para unir grupos de ácido metacrílico hidrofílico a las superficies de los canales impresos en 3D.
• Fabricación de dispositivos microfluídicos modulares con mojabilidades contrastantes.
• Caracterización de la formación de gotas, la monodispersidad y la estabilidad de la superficie.

Principales resultados:

• Se generaron con éxito gotas de emulsión O/W monodispersas utilizando canales impresos en 3D modificados.
• Se logró la producción en un solo paso de emulsiones dobles (W/O/W y O/W/O) mediante integración modular.
• Se demostraron relaciones de capa a núcleo sintonizables y estabilidad superficial a largo plazo (almacenamiento de 3 meses, cizallamiento de 25 horas).

Conclusiones:

• El injerto fotoquímico proporciona una estrategia robusta para la funcionalización de dispositivos microfluídicos impresos en 3D.
• Este enfoque permite un control preciso sobre la generación de emulsiones personalizables.
• El sistema desarrollado amplía la utilidad de la impresión 3D en aplicaciones de laboratorio en un chip.