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微流控重塑脂质生物制造:微纳3D打印助力三大科研成果突破

更新时间:2026-09-21点击次数:26

脂质体作为一类具有磷脂双层结构的纳米载体,凭借优异的生物相容性、可控缓释特性与可修饰靶向能力,已成为药物递送、成像造影、生物标志物筛选等生物医学领域的核心工具。然而,传统脂质体制备方法普遍存在操作流程繁琐、粒径分布不均、批次一致性差、功能化修饰效率低等痛点,严重制约了基础研究转化与临床规模化应用。

微流控技术通过在微米级通道内实现流体的精准操控与快速混合,为脂质体的可控制备提供了全新解决方案,而高性能微流控芯片的精密制造,是实现这一技术路径的核心基础。摩方精密作为微纳3D打印领域的创新者,依托面投影微立体光刻(PμSL)技术,凭借超高精度、复杂结构一体化成型能力与低成本快速制造优势,已成为国内众多顶尖高校与科研机构的核心合作伙伴,支撑多项突破性成果落地。

01 靶向光声成像探针 ——精准合成适配体修饰脂质体

光声成像融合了光学成像的高分辨率与超声成像的深穿透性,是肿瘤早期诊断的前沿技术,其成像效果高度依赖高靶向性、高信噪比的造影剂。

中南大学陈泽宇课题组在国际期刊《Sensors and Actuators B: Chemical》发表研究成果,提出基于微流控技术制备适配体修饰的脂质体光声探针,用于瞬态三重态差分光声成像。研究团队采用摩方精密nanoArch® S140(精度:10μm)3D打印设备,快速制造了集成微柱混合结构的低成本微流控芯片,实现了负载亚甲基蓝的抗 PD-L1 适配体修饰脂质体(Apt-MB-Lip)的一步式均匀合成。该微流控芯片通过精准的通道设计与流场控制,有效解决了传统方法制备的脂质体粒径不均、修饰效率低的问题,为癌症精准诊断提供了新型造影剂制备方案。


DOI:10.1016/j.snb.2024.136538



02 溃疡性结肠炎靶向治疗——机器学习引导的一步法脂质体制备

针对溃疡性结肠炎临床治疗中天然药物水溶性差、生物利用度低的痛点,鲁东大学陈雪叶教授团队创新性地将微流控技术与机器学习深度融合,开发出新型靶向大黄素脂质体制备策略,相关成果发表于中国科技期刊《Nano Research》。

研究团队设计了 “仿生叶脉沟槽 — 马蹄形" 组合式微混合器(VGHM),并采用摩方精密nanoArch® P150(精度:25μm)3D打印设备制造芯片模具,结合PDMS模塑工艺制备出完整的微流控器件。该新型混合器通过仿生结构强化流体混合效率,实现了脂质体从条状到盘状再到球形的自组装演变,一步完成大黄素脂质体的合成与适配体修饰,为中药活性成分的精准递送与炎症性疾病治疗开辟了新路径。



DOI:10.1016/j.snb.2024.136538



03 液体活检适配体筛选——微流控集成机器人平台实现自动化筛选

外泌体是液体活检的核心生物标志物,而高特异性适配体是实现外泌体精准识别的关键。传统适配体筛选(SELEX)流程繁琐、分离效率低、人工干预多,针对纳米级外泌体的筛选更是面临诸多技术瓶颈。中国科学技术大学与中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所合作,在《ACS Nano》发表研究成果,研发出集成微流控技术的自动化适配体筛选平台DREAMbot。

其中,核心的DLD分选芯片采用摩方精密microArch® S240(精度:10μm) 3D打印设备制备,通过微柱阵列结构构建双区域尺寸分选体系,可高效从复杂样本中分离外泌体,纳米颗粒回收率超过90%。该平台整合了可编程移液机器臂、DLD尺寸分选芯片与磁控微流控芯片,可自动完成孵育、分选、纯化、洗脱与多轮迭代筛选,将外泌体靶向适配体的筛选轮次从传统的10-11轮缩短至7-9轮,筛选得到的肝癌标志物GPC3适配体亲和力达纳摩尔级,在临床血清样本中展现出优异的识别特异性,为液体活检领域的适配体开发提供了标准化、自动化的技术框架。


DOI:10.26599/NR.2025.94907713



从肿瘤成像造影剂的精准合成,到炎症疾病靶向药物的智能制备,再到液体活检生物标志物的自动化筛选,三项重磅研究分别覆盖了诊断成像、药物递送、体外诊断三大生物医学核心赛道,共同印证了微流控技术在脂质相关生物制造中的变革性价值,也充分体现了摩方精密微纳3D打印技术在微流控芯片制造领域的核心优势:高精度复杂结构成型、快速低成本研发迭代、多场景技术适配。

未来,摩方精密将持续深耕微纳3D打印技术,携手更多科研与产业伙伴,推动微流控技术在生物制药、精准医疗等领域的深度应用,助力中国生物医学创新突破。