Neues Verfahren ermöglicht hochauflösenden 3D-Druck von Mikrofluidik-Chips

Wissenschaftler aus China haben eine neuartige Methode zum 3D-Druck von Mikrofluidik-Chips vorgestellt. Mithilfe eines modifizierten DLP-3D-Druck-Verfahrens können laut den Forschern Mikrokanäle mit deutlich höherer Auflösung gedruckt werden als bisher.

Mikrofluidik-Chips kommen unter anderem in organ-on-a-chip-Systemen oder medizinischen Tests zum Einsatz. Bisherige additive Fertigungsverfahren erreichten aber nur Auflösungen im Bereich von 100 Mikrometern. Durch regelbare Belichtungsdosen kann mit dem neuen Ansatz die Photopolymerisation des Harzes besser gesteuert werden, so die Wissenschaftler.

Erreicht wird dies durch ein mathematisches Modell, das die Belichtung vorhersagt und so das Drucken präziser Mikrostrukturen ermöglicht. Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden konnten glattere Mikrokanäle mit höherer Druckgenauigkeit hergestellt werden. Laut den Forschern ist das Verfahren skalierbar und kostengünstig.

In Tests zeigte sich zudem, dass die mit der neuen Methode gefertigten Chips eine höhere mechanische Stabilität aufweisen. Die Wissenschaftler sehen in ihrem Ansatz einen wichtigen Schritt hin zu 3D-gedruckten Mikrofluidik-Chips für verschiedene Anwendungsbereiche.

Die Details zu der Arbeit von Zhiming Luo et al mit den Titel “Digital light processing 3D printing for microfluidic chips with enhanced resolution via dosing- and zoning-controlled vat photopolymerization” (DOI: 10.1038/s41378-023-00542-y) wurde in Microsystems & Nanoengineering publiziert. Weitere Details von Fei Shao et al findet man in der Arbeit “Microfluidic Encapsulation of Single Cells by Alginate Microgels Using a Trigger-Gellified Strategy” (DOI: 10.3389/fbioe.2020.583065), welche in Frontiers in Bioengineering and Biotechnology publizierte wurde.