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PμSL 微尺度3D打印技術在傳感應用的進展

更新時間:2023-10-27點擊次數:939

中國微米納米技術學會第二十五屆學術年會暨第十四屆國際會議(簡稱CSMNT2023),于2023年10月21-23日在深圳市圓滿收官。


重慶摩方精密科技股份有限公司(以下簡稱:摩方精密)攜多款樣件及終端應用參展,重點展示了在生物醫療、精密電子、科研及創新領域應用的超高精密打印技術,為精密制造行業帶來系列定制化解決方案。




在本次大會中,摩方精密產品應用工程師盧敏分享了《PμSL 微尺度3D打印技術及其在傳感應用的進展》,其中詳細介紹了兩項創新性的傳感應用研究。

  • 電化學生物傳感芯片(檢測肌氨酸)

來自哈工大、華大基因、華東理工大學、斯威本科技大學等團隊共研的《集成微柱陣列電極和聲微流技術的新型微流控生物傳感平臺的研究》,闡述了一種創新型微流體電化學生物傳感平臺的構建。該平臺通過在微柱陣列電極(μAE)上涂覆3D雙金屬 Pt-Pd 納米樹,實現了電化學傳感靈敏度的提升。同時,該裝置采用了基于氣泡的聲微流技術,增加了分析物分子與電極表面的接觸,進一步優化了電化學性能。



圖1:PμSL打印微柱陣列模具+PDMS二次翻模制備微柱陣列電極、PμSL打印截斷圓錐陣列模具+PDMS翻模制備截斷圓錐空腔陣列



微柱陣列電極的制造過程主要依賴于面投影微立體光刻(PμSL)技術結合PDMS翻模技術,該團隊利用摩方精密nanoArch®P140將光敏樹脂打印在載玻片上,這樣就形成了微柱陣列的陽模,然后以PDMS 翻模的陰模作為模板,采用二次翻模制造出 PDMS 微柱陣列,選用鍍金微柱陣列作為電極層的工作電極,其中微柱陣列最小特征尺寸可達50μm。



圖2:微柱陣列



面投影微立體光刻(PμSL)技術結合PDMS翻模技術可制備微流控電化學生物傳感芯片,所制得的傳感芯片線性范圍寬, 靈敏度高,可廣泛用于蛋白質分析及病毒檢測中。



圖3:過氧化氫檢測
圖4:肌氨酸檢測



原文:Biosensors and Bioelectronics. 223, 114703 (2023)



  • 仿生自供電傳感器(易便攜)

來自湖南大學、阿卜杜拉國王科技大學的團隊協作研發了一種便攜式3D打印仿生傳感裝置,其光電響應能力得到了顯著增強,可實現雙酚 A (BPA) 的靈敏檢測。該裝置利用高反應性的雙電極系統,在光輻射的作用下產生電輸出,提供傳感信號,解決了依賴外部電源的問題。



圖5:蕨類植物N/Ov/BiVO4光陽極的原位合成步驟




圖6:N/Ov/BiVO4光陽極表面修飾的bpa特異性適配體示意圖



這種蕨類仿生結構提升了傳感系統的傳質效率,并為傳感器提供了豐富的適體結合位點,實現了信號的放大。該團隊將檢測系統集成到了基于微納 3D 打印技術的微模型中,利用摩方精密microArch® S240打印出微流道模型(寬約2.5mm),其內含多個孔道 ,可與電極集成生成小型易便攜的傳感器。



圖7:擬設計的三維傳感裝置的模型圖



面投影微立體光刻(PμSL)技術可高精度定制微流道模型 ,有助于制備自供電傳感器 ,實現對雙酚A(致癌致畸) 的特異性檢測。



圖8:傳感器性能表征—雙酚A檢測



原文:Biosens Bioelectron. 220, 114817(2023)


展會現場,摩方精密展出了系列自主研發的多領域應用樣件,吸引眾多來自生物醫療、學術科研、創新領域等業界專家學者前來參觀,其中包括深圳市微米納米技術學會會長、北京大學教授金玉豐,香港大學教授陸洋和武漢大學工業科學研究院執行院長劉勝等。




摩方精密會繼續秉持著深入鉆研的精神,持續在微納 3D 打印技術領域深耕,以技術和終端應用為突破口,為客戶帶來更多創新性的產品和解決方案,走向行業的新篇章。




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