研究人员利用MOIIN树脂评估基于细胞应用的微流体3D打印

2023年7月25日，南极熊获悉，昆士兰科技大学的研究人员使用特殊的材料和3D打印机成功地制造了微小的管道和装置。这一发现可能会为生物医学应用中新一代微流体通道的快速原型设计提供许多机会。

△使用MOIIN树脂3D打印的柱阵列

研究人员结合使用了DMG Digital公司生产的MOIIN High Temp和MOIIN Tech Clear树脂以及ASIGA UV Max X27 DLP 3D打印机，使用这种技术成功地3D打印了三种常见的微流体设计，包括2D单层培养装置、柱阵列和液滴发生器的收缩通道。

为了确定这些MOIIN 3D打印材料是否与基于细胞的研究兼容，研究人员评估了三个关键标准：能否复杂一体化地3D打印用于细胞捕获和流动操纵的微结构、兼容成像平台以及与显微镜等成像平台的兼容性。

最终，由Louis Ong和Yi-Chin Toh领导的研究得出结论，即利用MOIIN High Temp和MOIIN Tech Clear进行基于细胞的应用的微流体通道的3D打印是可行的。研究结果表明，这些材料非常适合这些用途，可以帮助我们更好地了解和研究细胞。

△该研究采用的树脂和3D打印设备

3D打印微流体装置

微流控是在微观尺度下控制和分析液体移动的技术。以往，大多数微流控装置都是用PDMS软光刻来设计和制作的，但这种方法局限于单层平面设计，并且需要手动组装，不仅费时还容易导致制作效率低。而3D打印可以直接制造流体通道，提高了微流控装置的制作效率。更重要的是，塑料材料的使用使得研究成果更容易转化为大规模制造工艺。

研究报告题目为“MOIIN树脂的研究案例用于基于细胞应用的3D打印微流体装置”.pdf (381.4 KB, 下载次数: 13)

2023-7-25 11:40 上传

点击文件名下载附件

3D打印和测试过程

Autodesk的AutoCAD 3D设计软件用于设计微流体装置，该装置以50 μm z分辨率制造。3D打印完成后，将部件浸入异丙醇 (IPA) 浴中并进行480秒的超声处理。使用注射器轻轻地冲洗掉微通道内截留的任何树脂。

接下来，将部件置于单独的IPA浴中进行3个超声处理周期，每个周期480秒。然后将器件转移到干净的IPA罐中2小时，以去除任何残留的树脂。最后，将清洁后的器件吹干并在60℃下加热固化20分钟，然后放入紫外线清洁室中3小时。

研究发现MOIIN High Temp和MOIIN Tech Clear树脂都支持制造用于细胞实验的常见微流体装置通道几何形状。事实上，MOIIN的两种树脂都成功地生产出了高度精确的微结构，其最小尺寸为300 μm宽度，纵横比为1:3。

△使用MOIIN树脂制作的2D腔室在荧光灯下观察

该团队使用显微镜对样品进行观察和分析，该团队评估了MOIIN树脂在显微镜中的兼容性。在这里，研究团队重点研究了专为3D打印透明物体而开发的MOIIN Tech Clear。最终，利用这种树脂，研究人员能够实现微通道微结构的高分辨率成像，以及低至10倍的高分辨率颗粒流。

此外，还研究了两种MOIIN树脂与组织单层培养物的生物相容性。在这里，研究人员3D打印了2D培养通道，其中接种了肝脏HepG2细胞系。五天后，研究人员观察到两种树脂的细胞死亡有限。因此，可以推断MOIIN High Temp和MOIIN Tech Clear树脂都具有生物相容性，并且可以支持3D打印设备中基于细胞的应用。