研究者らは、MOIIN樹脂を使用した細胞ベースのアプリケーションのためのマイクロ流体3Dプリントを評価

研究者らは、MOIIN樹脂を使用した細胞ベースのアプリケーションのためのマイクロ流体3Dプリントを評価
この投稿は Bingdunxiong によって 2023-7-25 11:47 に最後に編集されました

2023年7月25日、アンタークティックベアは、クイーンズランド工科大学の研究者が特殊な材料と3Dプリンターを使用して小さなパイプとデバイスを製造することに成功したことを知りました。この発見により、バイオメディカル用途の新世代マイクロ流体チャネルの迅速なプロトタイピングに多くの機会が開かれる可能性があります。

△ MOIIN 樹脂を使用して 3D プリントされたピラー アレイ 研究者らは、DMG Digital が製造した MOIIN High Temp 樹脂と MOIIN Tech Clear 樹脂、および ASIGA UV Max X27 DLP 3D プリンターを組み合わせて、2D 単層培養デバイス、ピラー アレイ、液滴生成器の収縮チャネルを含む 3 つの一般的なマイクロ流体設計を 3D プリントすることに成功しました。

これらの MOIIN 3D プリント材料が細胞ベースの研究に適合するかどうかを判断するために、研究者は、細胞の捕捉と流れの操作のための複雑で統合された微細構造を 3D プリントする能力、イメージング プラットフォームとの互換性、顕微鏡などのイメージング プラットフォームとの互換性という 3 つの重要な基準を評価しました。

最終的に、Louis Ong 氏と Yi-Chin Toh 氏が主導した研究では、MOIIN High Temp と MOIIN Tech Clear を使用することで、細胞ベースのアプリケーション向けのマイクロ流体チャネルの 3D プリントが実現可能であると結論付けられました。この研究結果は、これらの材料がこれらの用途に適しており、細胞をよりよく理解し研究するのに役立つ可能性があることを示唆しています。


△本研究で使用した樹脂と3Dプリント装置
3Dプリントマイクロ流体デバイス

マイクロ流体工学は、微視的スケールで流体の動きを制御および分析する技術です。これまで、ほとんどのマイクロ流体デバイスは PDMS ソフトリソグラフィーを使用して設計および製造されていましたが、この方法は単層の平面設計に限定されており、手作業による組み立てが必要であったため、時間がかかるだけでなく、生産効率も低下しがちでした。 3D プリンティングは流体チャネルを直接製造できるため、マイクロ流体デバイスの生産効率が向上します。さらに重要なのは、プラスチック材料を使用すると、研究結果を大規模な製造プロセスに応用しやすくなることです。


3Dプリントとテストのプロセス

マイクロ流体デバイスの設計には、Autodesk の AutoCAD 3D 設計ソフトウェアが使用され、50 μm の Z 解像度で製造されました。 3D プリント後、部品はイソプロピルアルコール (IPA) 浴槽に浸され、480 秒間超音波処理されました。注射器を使用して、マイクロチャネル内に閉じ込められた樹脂をゆっくりと洗い流します。

次に、部品を別々の IPA 浴槽に入れて、それぞれ 480 秒間の超音波処理を 3 回行いました。次に、デバイスをきれいな IPA タンクに 2 時間移し、残留樹脂を除去しました。最後に、洗浄したデバイスをブロー乾燥し、60 °C で 20 分間加熱硬化させた後、UV 洗浄チャンバーに 3 時間置きました。

MOIIN High Temp 樹脂と MOIIN Tech Clear 樹脂はどちらも、細胞ベースの実験で使用される一般的なマイクロ流体デバイス チャネル形状の製造をサポートすることがわかりました。実際、両方の MOIIN 樹脂は、最小寸法 300 μm 幅、アスペクト比 1:3 の高精度な微細構造を生成することに成功しました。

△MOIIN樹脂で作られた2Dチャンバーを蛍光灯の下で観察 研究チームは顕微鏡を使用してサンプルを観察および分析しました。研究チームは顕微鏡でMOIIN樹脂の適合性を評価しました。ここで研究チームは、透明な物体を3Dプリントするために特別に開発されたMOIIN Tech Clearに焦点を当てました。最終的に、研究者たちはこの樹脂を使用して、マイクロチャネルの微細構造の高解像度画像化と、10 倍低い解像度までの高解像度粒子フローを実現することができました。

さらに、2 つの MOIIN 樹脂と組織単層培養との生体適合性も調査しました。ここで研究者らは、肝臓 HepG2 細胞株を播種した 2D 培養チャネルを 3D プリントしました。 5日後、研究者らは両方の樹脂で限定的な細胞死を観察した。したがって、MOIIN High Temp 樹脂と MOIIN Tech Clear 樹脂はどちらも生体適合性があり、3D プリントされたデバイスにおける細胞ベースのアプリケーションをサポートできると推測できます。



研究、事例、樹脂、マイクロ流体

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