MF Precision の 2023 年最も影響力のある記事トップ 10

2023年には、学術界のあらゆる分野がマイクロナノ3Dプリンティング技術によってもたらされる革命的な光で輝くことになるでしょう。この技術を巧みに応用することで、研究者は微視的世界に前例のない奇跡を彫刻することができ、それによって広大な知識の世界に、より正確で色彩豊かな地図を描くことができます。

権威あるインパクトファクターの指針に基づき、2023年にMF High Precisionで最も影響力のある論文TOP10（計12本）を選出しました。それらは明るい星のように、学術の空に明るく輝くだけでなく、その知恵で探究の道を照らし、後発者たちが絶えず前進するように導いています。

可塑性を調整できる固化液体金属をベースにした3Dフレキシブルエレクトロニクス
制御された可塑性を持つ固化液体金属を使用した3次元フレキシブルエレクトロニクス

■掲載誌：Nature Electronics IF: 34.3
■研究チーム：ハルビン工業大学（深圳）の馬星教授、中国科学院深圳先進技術研究所の劉志遠研究員など ■オリジナルリンク：https://doi.org/10.1038/s41928-022-00914-8

△3D構造のウェアラブル指動作モニタリングフレキシブルデバイス研究チームは、ガリウムベースの液体金属を固体状態に変換し、塑性変形させることにより、複雑な3D構造のフレキシブル導体を作製する方法を提案した。著者らは、超高感度の 3D 歪みセンサー、3D ジャンパー導体で構成されたダイオード (LED) アレイ、3D スパイラル構造のウェアラブルセンサーと多層フレキシブル回路基板で構成された指の動きのモニタリングデバイスを設計しました。この研究では、BMF の nanoArch® P150 装置で 25 μm の精度で 3D プリントされた高精度金型が、2D 歪み検知回路と 3D アーチ型ジャンパーの作成に精密なサポートを提供しました。

深部悪性黒色腫の治療を強化するウェアラブル自己発電マイクロニードルパッチ
ウェアラブル自己発電マイクロニードルパッチによる深部メラノーマ治療の強化

■ 出版されたジャーナル: Advanced Materials IF: 29.4
■研究チーム：武漢大学薬学部の李偉教授と江鵬准教授 ■オリジナルリンク：https://doi.org/10.1002/adma.202311246

△ F-MNパッチの作成と特性評価研究チームは、深部悪性黒色腫の治療効果を高めるために、統合型フレキシブル摩擦電気ナノジェネレータ（F-TENG）を備えたウェアラブル自己発電型薬剤充填マイクロニードル（MN）パッチを設計・開発しました。深部黒色腫マウスモデルの比較実験では、統合型 F-MNs パッチの治療効果が通常の MNs パッチよりも優れており、この統合型 F-MNs パッチが深部腫瘍の治療に大きな可能性を秘めていることが示されました。パッチは、BMF の高精度 microArch® S240 (精度 10μm) を使用して製造されました。

アラミドナノファイバーで強化された、強度と耐疲労性に優れた3Dプリント可能なハイドロゲル
アラミドナノファイバーで強化された、強くて丈夫で、疲労に強い、3Dプリント可能なハイドロゲル複合材

■ 出版されたジャーナル: Materials Today IF: 24.2
■研究チーム：清華大学航空航天学院の李暁燕教授、南方科技大学の葛奇准教授ほか ■オリジナルリンク：https://doi.org/10.1016/j.mattod.2023.07.020

△3Dプリント、生体適合性、ハイドロゲル複合材料の性能の比較研究チームは、3Dプリント可能なハイドロゲル前駆体溶液にアラミドナノファイバー（ANF）を導入し、紫外線下で硬化させた後、アラミドナノファイバー強化ハイドロゲル複合材料を得ました。アラミドナノファイバー強化ハイドロゲル複合材料は、DLP技術に基づいて3Dプリントできるという特徴を依然として備えています。0.3重量%のANFを含むハイドロゲル複合材料を例にとり、チームメンバーはBMF PrecisionのmicroArch®S240マイクロステレオリソグラフィー光硬化3Dプリント装置を使用して、複雑な幾何学的形状の格子構造を準備しました。細胞実験により、アラミドナノファイバーを追加した後も、ハイドロゲル複合材料は依然として優れた生体適合性を備えていることが示されました。

非対称インターロック勾配弾性構造に基づく柔軟な静電容量式圧力センシング
超広帯域圧電容量式圧力センシングアプリケーション向けの弾性率勾配を備えた非対称インターロック構造

■ 掲載誌：Advanced Functional Materials IF: 19.0
■研究チーム：復旦大学の呉立民研究グループ ■オリジナルリンク：https://doi.org/10.1002/adfm.202309792

△非対称インターロッキング勾配弾性係数センサーの構造設計と応用チームは、超広範囲の圧力モニタリングのために、非対称インターロッキング勾配弾性係数構造に基づく柔軟な静電容量式圧力センサーを開発しました。このセンサーでは、非対称の連結構造の電極が監視範囲の拡大に重要な役割を果たします。チームは、MCF精密nanoArch®S130（精度：2μm）3D印刷装置を使用して、非対称連動ドーム構造テンプレートの高精度印刷を実現し、非対称連動構造電極と勾配係数の概念を革新的に組み合わせるとともに、センサーのその他の性能を確保し、監視範囲をさらに拡大し、センシングの信頼性を確保しました。

マイクロニードルロボットは、結腸への薬物送達のための迅速な自己位置決めと抗蠕動接着を実現
タンブラーにヒントを得たマイクロニードル内蔵ロボット：結腸投与のための迅速な自己配向と蠕動抵抗性接着の実現

■ 掲載誌：Advanced Functional Materials IF: 19.0
■研究チーム：厦門大学の任磊教授、王妙助教授、厦門大学中山病院の蔡順天副主任医師 ■オリジナルリンク：https://doi.org/10.1002/adfm.202304276

△ 3Dプリントマイクロニードルロボットの迅速な自己配向と結腸薬剤送達メカニズム研究チームは、タンブラー（押し下げるとすぐに元の位置に戻るおもちゃ）にヒントを得て、結腸粘膜を貫通して薬剤を送達するマイクロニードルロボットを提案した。制御システムを排除し、迅速な自己配向と粘膜への接着を実現し、生理的蠕動運動を打ち消し、閉塞のリスクを軽減することができる。チームメンバーは、BFM Precision 社の nanoArch® S140 マイクロナノ 3D プリンターを使用して、さまざまな濃度のメチレンブルー染料を充填するためのミクロン規模のマイクロニードルアレイを製造し、結腸内での薬剤の制御放出用マイクロニードルアレイの製造の最適化戦略を検討しました。最適化されたマイクロニードルアレイは、生分解性ポリマーで作られた取り外し可能な層を介して3Dプリントロボットの底部に接続され、最終的にマイクロニードルロボットが準備されます。

術後疼痛に対する長時間作用型自己監視局所麻酔マイクロニードル療法
局所的な長時間鎮痛効果を実現する自己モニタリング機能を備えた pH 応答性コアシェルマイクロニードルパッチ

■ 掲載誌：Advanced Functional Materials IF: 19.0
■研究チーム：武漢大学の彭沂教授/李偉教授の研究グループ ■オリジナルリンク：https://doi.org/10.1002/adfm.202314048

△pH応答性コアシェルMNパッチの作成と特性評価。「手術切開部の局所酸性微小環境と術後疼痛の程度の相関関係」を利用して、研究チームはマイクロニードルパッチを使用した革新的な長期疼痛管理システムを構築しました。このパッチは、MMF の高精度 microArch® S240 (精度 10μm) で製造され、MN は 10×10 アレイに規則的に配置され、パッチサイズは 7 mm × 7 mm です。研究チームは、術後切開痛の動物モデルにおいて、pH応答性自己モニタリングマイクロニードルの安全性と有効性を検証することに成功し、従来の局所注射法と比較して、このマイクロニードル薬物送達システムは、1回の適用後72時間を超える長期鎮痛を達成できることを発見しました。

テクスチャ認識のための高時空間解像度を備えたロボット知覚システム
テクスチャ認識のための高時空間解像度を備えたロボット感覚システム

■ 掲載誌：Nature Communications IF: 16.6
■研究チーム：南方科技大学の郭伝飛研究グループ ■オリジナルリンク：https://doi.org/10.1038/s41467-023-42722-4

△人間の感覚システムを模倣した質感認識ロボットシステム。チームは、質感認識のための柔軟な滑り感知に基づくロボット触覚認識システムを開発しました。このセンサーでは、表面の指紋構造とセンサー内の微細構造層がセンシング性能に重要な役割を果たします。研究チームは、MMF nanoArch® S130（精度：2μm）3Dプリンティング装置を使用して、指紋のような構造テンプレートと階層的微細構造テンプレートの高精度印刷を実現し、リバースモールディング技術を組み合わせて、柔軟なPDMS人工指紋と階層的微細構造を持つイオンゲルを作製しました。

新しい光散乱抑制機構により、高忠実度光硬化バイオ3Dプリントが可能に
光吸収とフリーラジカル反応の同時利用による光阻害による高精度光ベースバイオプリンティング

■ 掲載誌：Nature Communications IF: 16.6
■研究チーム：湖南大学ハン・シャオシャオ教授の研究グループ ■オリジナルリンク：https://doi.org/10.1038/s41467-023-38838-2

△ バイオメディカル用途で一般的に使用される複雑な3次元構造の印刷におけるCur-Naの解像度と高忠実度研究チームは、光吸収とフリーラジカル反応の相乗作用により光散乱を抑制する新しいメカニズムを提案し、このメカニズムに基づいて新しいタイプの光阻害剤（クルクミン-Na、Cur-Na）を開発しました。これにより、細胞を含んだハイドロゲルの光硬化印刷中の光散乱効果が減少し、印刷精度が1.2〜2.1ピクセルに向上し、幾何学的誤差が5％未満となり、マルチスケールチャネルと薄壁ネットワーク構造を持つさまざまな生物活性機能性スキャフォールドの製造に成功しました。研究チームは、Cur-Naを添加したバイオインクをBMF高精度nanoArch®S140光硬化プリンターに適用し、さまざまな複雑な構造（バイオニックス足場、灌流可能な血管ネットワーク、最小限の3周期表面など）を製造することに成功し、小規模な特徴を持つ機能的な細胞を含んだ3次元足場を製造する上での光阻害剤の優れた能力を実証しました。

超精密 3D プリントされたフレキシブルセンサーに基づくソフトロボットの「非接触」インタラクティブティーチング
柔軟なバイモーダル感覚インターフェースによるソフトロボットの非接触インタラクティブ教育

■ 掲載誌：Nature Communications IF: 16.6
■研究チーム：北京航空航天大学文理研究チーム ■オリジナルリンク：https://doi.org/10.1038/s41467-022-32702-5

△接触/非接触フレキシブルデュアルモーダルインテリジェントセンサーの設計とセンシング原理チームは、デュアルモーダルインテリジェントセンシングインターフェースに基づいて、ソフトロボットの非接触インタラクティブティーチング方法を提案しました。本研究では、研究チームが開発したマルチモーダルフレキシブルセンシングインターフェースをベースに、インストラクターがソフトロボットに触れたりウェアラブルデバイスを装着したりすることなく、素手を使ってソフトロボット（連続ソフトアームなど）にインタラクティブに指導し、複雑な3次元動作を実現できるようにしました。研究チームは表面投影マイクロステレオリソグラフィー技術（nanoArch® S140、Mofang Precision）を使用して、フレキシブル誘電体層の表面にマイクロピラミッド型の3Dプリントを実現しました。センサー自体は強力な柔軟性と伸縮性を備えています。

垂直および水平テクスチャピラミッド表面上の液滴のデュアルモード自己輸送および水収集
クロスハッチテクスチャコーンによりデュアルモードの水輸送と収集が可能

■ 掲載誌：Chemical Engineering Journal IF: 15.1
■研究チーム：江蘇大学の張忠強教授チーム ■オリジナルリンク：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.147336

△垂直および水平テクスチャーコーンのモデルと構造特性評価研究チームは、横方向の勾配マイクロチャネルと円周方向の溝を備えた新しいタイプの垂直および水平テクスチャーコーンを準備し、機能的表面勾配表面張力と毛細管吸引力の結合による液滴自己輸送のデュアルモードを提案し、マルチスケール液滴の超高速かつ長距離のロスレス自己輸送を実現しました。この研究では、MMF nanoArch® S140 高精度 3D プリンターを使用して、垂直方向と水平方向にテクスチャ加工された円錐を準備し、マルチスケールの液滴の超高速の方向性長距離自己輸送を実現しました。

スマートな薬物送達のための 3D プリントされた音響応答性マイクロニードル
ウェアラブル音響マイクロニードルアレイに基づくオンデマンド経皮薬物送達プラットフォーム

■ 掲載誌：Chemical Engineering Journal IF: 15.1
■研究チーム：厦門大学の陳魯建教授と胡学佳助教授のチーム ■オリジナルリンク：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.147124

△音響応答型スマートマイクロニードルの模式図。研究チームは新たな能動的な薬物送達メカニズムを提案した。研究チームは音響と微細構造の相互作用メカニズムの研究に基づき、PZTを使用してマイクロニードルの先端に渦を誘発し、マイクロポンプ効果を生み出し、パッチの統合設計を通じてインテリジェントなオンデマンド薬物放出を実現することを提案した。この研究で使用された中空マイクロニードルは、BMF Precision 社の nanoArch® S130 高精度 3D プリンターを使用して製造されました。これにより、針先の鋭さと均一性が確保され、音響駆動下で針先が強力な渦電流効果を生み出すことができます。

超音波を利用した液体金属インクの非接触焼結と回路構築
超音波を利用した非破壊かつ基板に依存しない液体金属インク焼結

■ 掲載誌：Advanced Science IF: 15.1
■研究チーム：ハルビン工業大学（深圳）の馬星教授チーム ■オリジナルリンク：https://doi.org/10.1002/advs.202301292

△ 3Dプリント構造部品の超音波焼結研究チームは、ガリウムベースの液体を導入することで超音波アシスト焼結戦略を提案しました。この戦略により、LM回路の元の形態を維持できるだけでなく、さまざまな複雑な表面形態を持つ基板上で回路を焼結することもできます。著者らは、超高感度の 3D 歪みセンサー、3D ジャンパー導体で構成されたダイオード (LED) アレイ、3D スパイラル構造のウェアラブルセンサーと多層フレキシブル回路基板で構成された指の動きのモニタリングデバイスを設計しました。チームメンバーは、表面投影マイクロステレオリソグラフィー技術 (nanoArch® P150、BMF Precision) を使用して、さまざまな樹脂モデルを準備しました。

将来に向けて
2024 年も、BMF Precision は世界中のお客様にミクロンレベルの 3D 印刷技術と革新的で多様なアプリケーションソリューションを提供することに注力していきます。当社は、お客様が最先端のテクノロジーと最高品質のサービス体験をご利用いただけるよう、技術サポートと製品サービスの品質と効率を継続的に向上させてまいります。同時に、業界の最新の研究成果を継続的に把握し、最も価値のある最先端の情報をお客様に提供してまいります。 BMF Precision は、3D プリント技術を活用してより多くの産業分野を強化し、高度な製造業の長期的な発展を促進し、新年もお客様とともに成長していくことを楽しみにしています。

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