3Dプリントされたオールオイルマイクロ流体デバイス:調整可能な機械的強度を持つ柔らかい材料を準備するための新しいアプローチ

3Dプリントされたオールオイルマイクロ流体デバイス:調整可能な機械的強度を持つ柔らかい材料を準備するための新しいアプローチ
出典: EngineeringForLife

マイクロ流体システムの重要性: マイクロ流体システムは、小規模で正確な量の流体を制御する技術であり、バイオセンシング、薬物送達、化学合成などのさまざまな分野で幅広い応用が示されています。

既存技術の限界: 従来のマイクロ流体チップはシリコン、ガラス、ポリマーなどの固体材料で作られているため再構成できず、マイクロ流体技術の柔軟性と適応性が制限されます。


そこで、北京化学工学大学の石紹偉氏の研究チームは、3Dプリント技術と分子ブラシ界面活性剤(MBS)の界面アセンブリおよびブロック効果を組み合わせることで、オールオイルマイクロ流体デバイスをうまく構築する革新的な方法を提案しました。これらのデバイスは、ジメチルスルホキシド(DMSO)とシリコーンオイルの界面に安定した構造を形成し、MBSの高い界面活性を利用して液体ジェットのプラトー・レイリー不安定性を完全に抑制し、安定した液体フィラメントの生成を可能にします。 MBS の濃度を調整することで、その界面活性を調整し、液体シルクの安定性を正確に制御することができます。


この記事のハイライト:

(1)分子ブラシ界面活性剤(MBS)を用いてジメチルスルホキシド(DMSO)とシリコーンオイルの界面に安定した構造を形成することで、オールオイルマイクロ流体デバイスの構築に成功しました。これは、オイル-オイルシステムにおける革新的な応用です。

(2)3Dプリンティング技術を用いることで、複雑な構造の全油性マイクロ流体デバイスの迅速な構築が可能となり、マイクロ流体デバイスの製造に新たな可能性がもたらされた。

(3)3Dプリントされた液体チャネルをテンプレートとして使用することで、均一または勾配のある架橋密度を持つ繊維状オルガノゲルを作製することができ、調整可能な機械的強度を持つ柔らかい材料を作製する新しい方法を提供する。

出典: https://doi.org/10.1002/smll.202405892

生物学、マイクロ流体工学

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