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PμSL 微尺度3D打印技术在传感应用的进展

更新时间:2023-10-27      点击次数:430

中国微米纳米技术学会第二十五届学术年会暨第十四届国际会议(简称CSMNT2023),于2023年10月21-23日在深圳市圆满收官。


重庆摩方精密科技股份有限公司(以下简称:摩方精密)携多款样件及终端应用参展,重点展示了在生物医疗、精密电子、科研及创新领域应用的超高精密打印技术,为精密制造行业带来系列定制化解决方案。




在本次大会中,摩方精密产品应用工程师卢敏分享了《PμSL 微尺度3D打印技术及其在传感应用的进展》,其中详细介绍了两项创新性的传感应用研究。

来自哈工大、华大基因、华东理工大学、斯威本科技大学等团队共研的《集成微柱阵列电极和声微流技术的新型微流控生物传感平台的研究》,阐述了一种创新型微流体电化学生物传感平台的构建。该平台通过在微柱阵列电极(μAE)上涂覆3D双金属 Pt-Pd 纳米树,实现了电化学传感灵敏度的提升。同时,该装置采用了基于气泡的声微流技术,增加了分析物分子与电极表面的接触,进一步优化了电化学性能。



图1:PμSL打印微柱阵列模具+PDMS二次翻模制备微柱阵列电极、PμSL打印截断圆锥阵列模具+PDMS翻模制备截断圆锥空腔阵列



微柱阵列电极的制造过程主要依赖于面投影微立体光刻(PμSL)技术结合PDMS翻模技术,该团队利用摩方精密nanoArch®P140将光敏树脂打印在载玻片上,这样就形成了微柱阵列的阳模,然后以PDMS 翻模的阴模作为模板,采用二次翻模制造出 PDMS 微柱阵列,选用镀金微柱阵列作为电极层的工作电极,其中微柱阵列最小特征尺寸可达50μm。



图2:微柱阵列



面投影微立体光刻(PμSL)技术结合PDMS翻模技术可制备微流控电化学生物传感芯片,所制得的传感芯片线性范围宽, 灵敏度高,可广泛用于蛋白质分析及病毒检测中。



图3:过氧化氢检测
图4:肌氨酸检测



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



来自湖南大学、阿卜杜拉国王科技大学的团队协作研发了一种便携式3D打印仿生传感装置,其光电响应能力得到了显著增强,可实现双酚 A (BPA) 的灵敏检测。该装置利用高反应性的双电极系统,在光辐射的作用下产生电输出,提供传感信号,解决了依赖外部电源的问题。



图5:蕨类植物N/Ov/BiVO4光阳极的原位合成步骤




图6:N/Ov/BiVO4光阳极表面修饰的bpa特异性适配体示意图



这种蕨类仿生结构提升了传感系统的传质效率,并为传感器提供了丰富的适体结合位点,实现了信号的放大。该团队将检测系统集成到了基于微纳 3D 打印技术的微模型中,利用摩方精密microArch® S240打印出微流道模型(宽约2.5mm),其内含多个孔道 ,可与电极集成生成小型易便携的传感器。



图7:拟设计的三维传感装置的模型图



面投影微立体光刻(PμSL)技术可高精度定制微流道模型 ,有助于制备自供电传感器 ,实现对双酚A(致癌致畸) 的特异性检测。



图8:传感器性能表征—双酚A检测



原文:Biosens Bioelectron. 220, 114817(2023)


展会现场,摩方精密展出了系列自主研发的多领域应用样件,吸引众多来自生物医疗、学术科研、创新领域等业界专家学者前来参观,其中包括深圳市微米纳米技术学会会长、北京大学教授金玉丰,香港大学教授陆洋和武汉大学工业科学研究院执行院长刘胜等。




摩方精密会继续秉持着深入钻研的精神,持续在微纳 3D 打印技术领域深耕,以技术和终端应用为突破口,为客户带来更多创新性的产品和解决方案,走向行业的新篇章。