美國斯坦福大學科學家開發(fā)出一種新型高速微尺度3D打印技術——卷對卷連續(xù)液體界面生產(chǎn)（r2rCLIP），其每天可打印100萬個極其精細且可定制的微型顆粒。這一成果有望促進生物醫(yī)學等領域的發(fā)展，相關論文日前發(fā)表在《自然》雜志上。
3D打印技術制造出的微顆粒廣泛應用于藥物和疫苗輸送、微電子、微流體及復雜制造等領域，但大規(guī)模定制生產(chǎn)此類顆粒極富挑戰(zhàn)。r2rCLIP是基于斯坦福大學迪西蒙尼實驗室2015年開發(fā)的連續(xù)液體界面生產(chǎn)（CLIP）打印技術，CLIP可利用紫外線光照，將樹脂快速固化成所需形狀。
最新研究負責人、迪西蒙尼實驗室詹森·克南菲德解釋說，他們先將一張薄膜送入CLIP打印機。在打印機上，數(shù)百個形狀被同時打印到薄膜上；隨后，整個系統(tǒng)繼續(xù)清洗、固化并移除這些形狀，這些步驟都可根據(jù)所需形狀和材料進行定制；最后，薄膜被卷起。整個過程因此被命名為卷對卷CLIP，能大規(guī)模生產(chǎn)形狀獨特、小于頭發(fā)寬度的顆粒。
研究人員表示，在r2rCLIP面世前，如果想打印出一批大顆粒，需要人員手動處理，這個過程進展緩慢。現(xiàn)在，r2rCLIP能以前所未有的速度，每天制造出多達100萬個顆粒。借助新技術，他們現(xiàn)在能利用多種材料，快速創(chuàng)造出形狀更復雜的微型顆粒，如利用陶瓷和水凝膠制造出硬顆粒和軟顆粒。其中硬質顆粒可應用于微電子制造，而軟顆?？蓱糜隗w內(nèi)藥物輸送。
研究團隊指出，現(xiàn)有3D打印技術需要在分辨率與速度之間找到平衡。有些3D打印技術可制造出更小的納米級顆粒，但速度較慢；有些3D打印技術能大規(guī)模制造出鞋子、家居用品、機器零件、足球頭盔、假牙、助聽器等大型物品，但無法打印出精細的微型顆粒。而新方法在制造速度和精微尺度之間找到了平衡。
圖片來源|東西南北雜志社
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