{"id":43090,"date":"2022-12-14T00:01:26","date_gmt":"2022-12-13T23:01:26","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=43090"},"modified":"2022-12-13T14:04:03","modified_gmt":"2022-12-13T13:04:03","slug":"herstellung-mikrofluidik-chips-141220221","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/herstellung-mikrofluidik-chips-141220221\/","title":{"rendered":"Kann DLP f\u00fcr die Herstellung von Mikrofluidik-Chips verwendet werden?"},"content":{"rendered":"

Die medizinischen Anwendungen<\/a> des 3D-Drucks sind vielf\u00e4ltig und werden von Tag zu Tag gr\u00f6\u00dfer. Eine immer wichtigere, aber vielleicht weniger diskutierte Anwendung ist die Mikrofluidik<\/a>. Mikrofluidische Ger\u00e4te (mikrofluidische Chips) sind in den letzten 30 Jahren entstanden und wurden schnell in viele verschiedene biomedizinische Anwendungen integriert, u. a. in der Krebsforschung, dem Wirkstoffscreening, der Medikamentenverabreichung und der Molekulardiagnostik. Und auch die additive Fertigung<\/a> wird f\u00fcr die Herstellung dieser wichtigen Ger\u00e4te eingesetzt, wobei ein k\u00fcrzlich ver\u00f6ffentlichtes Forschungspapier der pharmazeutischen Fakult\u00e4t der Aristoteles-Universit\u00e4t Thessaloniki<\/a>, Griechenland, zeigt, wie DLP<\/a> f\u00fcr ihre Herstellung eingesetzt werden k\u00f6nnte.<\/p>\n

Wie bereits erw\u00e4hnt, haben mikrofluidische Ger\u00e4te in den letzten Jahren an Popularit\u00e4t gewonnen. Aber was genau sind diese? Nun, Mikrofluidik bezieht sich auf die Manipulation von Fl\u00fcssigkeiten auf mikroskopischer Ebene. Sie erm\u00f6glicht schnelle Reaktionen, minimalen Probenverbrauch und hohen Durchsatz. Mikrofluidische Ger\u00e4te, d. h. mikrofluidische Chips, sind eine Reihe von Mikrokan\u00e4len, die in ein Material ge\u00e4tzt oder gegossen wurden. Traditionell werden Mikrofluidikger\u00e4te aus Glas, Silizium und Polydimethylsiloxan (PDMS) hergestellt. Doch zunehmend werden sie auch mit AM hergestellt.<\/p>\n

\"Microfluidic

Das von den Forschern hergestellte mikrofluidische Ger\u00e4t<\/p><\/div>\n

Bisher wurden nur die Stereolithographie (SLA)<\/a> und die Zwei-Photo-Polymerisation (2PP) eingesetzt, da diese Verfahren sehr pr\u00e4zise sind und Teile mit kleinen Abmessungen herstellen k\u00f6nnen. Aber das sind nicht mehr die einzigen M\u00f6glichkeiten. In der Studie „Fabrication of a microfluidic device using Digital Light Processing (DLP) 3D printing“<\/em> haben Eleftherios Andriotis, Paraskevi Kyriaki Monou und Dimitrios Fatouros beschrieben, wie ein mikrofluidisches Ger\u00e4t mit Digital Light Processing (DLP) hergestellt werden kann. Die Forscher konnten diese Aufgabe mit Hilfe von Lino3D<\/a>, einem bekannten 3D-Drucklabor mit Sitz in Griechenland, bew\u00e4ltigen.<\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Herstellung der mikrofluidischen Chips<\/h3>\n

Diejenigen, die sich mit dem 3D-Druck auskennen, wissen, dass DLP eines der AM-Verfahren ist, das die Photopolymerisation nutzt. Im Gegensatz zum SLA-Verfahren, bei dem eine Schicht Punkt f\u00fcr Punkt ausgeh\u00e4rtet wird, oder zum LCD-Verfahren wird beim DLP-Verfahren ein Videoprojektor verwendet, um Harze schnell und pr\u00e4zise Schicht f\u00fcr Schicht auszuh\u00e4rten. EnvisionTEC, jetzt ETEC, hat diese Technologie entwickelt und ist auch der Ansprechpartner f\u00fcr die Forscher bei der Entwicklung ihrer mikrofluidischen Ger\u00e4te.<\/p>\n

Sie entschieden sich f\u00fcr die Verwendung des Harzes E-RigidForm Amber und eines ETEC D4K 3D-Druckers, um den Mikrofluidik-Chip herzustellen. Das Polyurethan-\u00e4hnliche Harz war n\u00fctzlich, weil es starke, harte und steife Teile f\u00fcr den Endgebrauch drucken kann. Dar\u00fcber hinaus verf\u00fcgt es \u00fcber eine gute W\u00e4rmeableitung und ist vor allem wasserbest\u00e4ndig, was bei der Arbeit mit Fl\u00fcssigkeiten nat\u00fcrlich entscheidend ist.<\/p>\n

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Die CAD-Datei, die das Design des Mikrofluidik-Chips zeigt<\/p><\/div>\n

Dar\u00fcber hinaus ist der D4K f\u00fcr die Desktop-Produktion von hochaufl\u00f6senden Teilen in einer Vielzahl von Bereichen wie Schmuck<\/a> und Zahnmedizin<\/a> bekannt. Laut ETEC hat er nicht nur die h\u00f6chste Geschwindigkeit f\u00fcr einen Standard-DLP-Drucker, sondern ist auch in der Lage, extrem genaue Teile mit sehr feinen Details zu liefern. Dies war nat\u00fcrlich von entscheidender Bedeutung, da mikrofluidische Ger\u00e4te auf mikroskopischer Ebene hergestellt werden und extrem detaillierte Kan\u00e4le umfassen, die f\u00fcr ihren Zweck perfekt gefertigt sein m\u00fcssen.<\/p>\n

Um den Chip selbst zu erstellen, entwarfen die Forscher ihn zun\u00e4chst in AutoCAD 2019, bevor sie ihn als STL<\/a> exportierten. Im Entwurf wurde die Kanalbreite auf 700 \u00b5m festgelegt und an den Ein- und Ausg\u00e4ngen wurden Luer-Locks angebracht, um den Anschluss der Schl\u00e4uche zu erleichtern. Beim Drucken wurde die Schichth\u00f6he auf 1 \u00b5m eingestellt.<\/p>\n

Obwohl der Druck selbst erfolgreich war, mussten die Forscher anschlie\u00dfend einen Weg finden, um das fl\u00fcssige Harz zu entfernen, das die Ein- und Ausl\u00e4sse blockierte. Das Waschen mit Isopropylalkohol (99,9 %) war erfolglos, so dass sie stattdessen eine automatische Harzentfernungsmaschine, die DEMI 400 von PostProcess Technologies, einsetzten. Damit konnten die Forscher die gedruckten Teile reinigen, ohne dass die Qualit\u00e4t beeintr\u00e4chtigt wurde. Das Endergebnis war ein Erfolg und ebnete hoffentlich den Weg f\u00fcr weitere Anwendungen, die diese Technologien nutzen. Weitere Informationen \u00fcber Lino3D, die ma\u00dfgeblich an der Entwicklung dieser Chips beteiligt waren, finden Sie HIER<\/a>.<\/p>\n

Was ist Ihre Meinung zu den mikrofluidischen Chips? Teilen Sie es uns mit und kontaktieren Sie uns. M\u00f6chten Sie eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der Additiven Fertigung<\/a>\u00a0direkt und bequem in Ihr Postfach? Registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>\u00a0und folgen Sie uns auf\u00a0Facebook<\/a>\u00a0und\u00a0Twitter<\/a>\u00a0um stets auf dem Laufenden zu bleiben! Au\u00dferdem sind wir auch auf\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0und auf\u00a0Youtube<\/a>\u00a0zu finden.<\/p>\n

*Alle Bildnachweise: Lino3D<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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