可调树脂具有PDMS类弹性模块,用于多材料微流体执行器的立体立体印刷3D打印
Alireza Ahmadianyazdi1, Isaac J Miller2, Albert Folch1
1Department of Bioengineering, University of Washington, Seattle, WA, 98105, USA. aahmad33@uw.edu.
Lab on a chip
|August 16, 2023
概括
我们开发了一种用于立体石刻3D打印 (SLA) 的新型光聚合物混合物,可以创建柔软,灵活的微流体执行器. 这种材料可以高分辨率打印具有集成可移动部件的复杂设备.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 微流体学 微流体学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 立体石墨3D打印 (SLA) 是高精度微流体设备的理想选择,但标准光聚合物缺乏机械灵活性.
- 现有的SLA可打印弹性体不符合微流体制造的要求,如高分辨率,透明度和低粘度.
- 这些局限性阻碍了创建具有动态,可移动组件的微流体执行器.
研究的目的:
- 为SLA微流体引入一种新的低粘度光聚合物混合物.
- 为了实现可调节的机械性能,特别是达到弹性类的合规性.
- 为了能够制造具有集成动态元件的先进微流体执行器.
主要方法:
- 开发的PEGDA-co-PEGMEMA光聚合物混合物是通过调整聚乙烯基醇) 二烯酸盐 (PEGDA) 和聚乙烯基醇) 甲基乙醇甲酸盐 (PEGMEMA) 的比率.
- 使用定制的"打印-暂停-打印" (3P打印) 协议进行高分辨率,多材料SLA制造.
- 描述了新混合物的机械性能 (弹性模量) 和可制造性 (粘度,透明度,兼容性).
主要成果:
- 在PEGDA-co-PEGMEMA中调整PEGMEMA含量 (0-40%v/v) 实现了弹性模量变化的400倍,与PDMS相匹配.
- 这些混合物保持了可取的PEGDA特性:低粘度,溶剂兼容性,细胞兼容性和低药物吸收.
- 通过使用3P打印成功打印了SLA打印的先进的微流体执行器 (微,微,微调节器) 与混合硬灵活结构.
结论:
- PEGDA-co-PEGMEMA混合物提供了一个可调节,可制造的解决方案,用于通过SLA创建软微流体组件.
- 3P打印协议允许高分辨率,多材料制造复杂的执行器,没有后组装.
- 这一进步解决了对3D打印微流体和芯片上的实验室设备的高性能芯片上控制的需求.
