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PμSL 微尺度3D打印技術(shù)在傳感應(yīng)用的進(jìn)展

更新時(shí)間:2023-10-27點(diǎn)擊次數(shù):548

中國(guó)微米納米技術(shù)學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)暨第十四屆國(guó)際會(huì)議(簡(jiǎn)稱CSMNT2023),于2023年10月21-23日在深圳市圓滿收官。


重慶摩方精密科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱:摩方精密)攜多款樣件及終端應(yīng)用參展,重點(diǎn)展示了在生物醫(yī)療、精密電子、科研及創(chuàng)新領(lǐng)域應(yīng)用的超高精密打印技術(shù),為精密制造行業(yè)帶來(lái)系列定制化解決方案。




在本次大會(huì)中,摩方精密產(chǎn)品應(yīng)用工程師盧敏分享了《PμSL 微尺度3D打印技術(shù)及其在傳感應(yīng)用的進(jìn)展》,其中詳細(xì)介紹了兩項(xiàng)創(chuàng)新性的傳感應(yīng)用研究。

  • 電化學(xué)生物傳感芯片(檢測(cè)肌氨酸)

來(lái)自哈工大、華大基因、華東理工大學(xué)、斯威本科技大學(xué)等團(tuán)隊(duì)共研的《集成微柱陣列電極和聲微流技術(shù)的新型微流控生物傳感平臺(tái)的研究》,闡述了一種創(chuàng)新型微流體電化學(xué)生物傳感平臺(tái)的構(gòu)建。該平臺(tái)通過(guò)在微柱陣列電極(μAE)上涂覆3D雙金屬 Pt-Pd 納米樹,實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)傳感靈敏度的提升。同時(shí),該裝置采用了基于氣泡的聲微流技術(shù),增加了分析物分子與電極表面的接觸,進(jìn)一步優(yōu)化了電化學(xué)性能。



圖1:PμSL打印微柱陣列模具+PDMS二次翻模制備微柱陣列電極、PμSL打印截?cái)鄨A錐陣列模具+PDMS翻模制備截?cái)鄨A錐空腔陣列



微柱陣列電極的制造過(guò)程主要依賴于面投影微立體光刻(PμSL)技術(shù)結(jié)合PDMS翻模技術(shù),該團(tuán)隊(duì)利用摩方精密nanoArch®P140將光敏樹脂打印在載玻片上,這樣就形成了微柱陣列的陽(yáng)模,然后以PDMS 翻模的陰模作為模板,采用二次翻模制造出 PDMS 微柱陣列,選用鍍金微柱陣列作為電極層的工作電極,其中微柱陣列最小特征尺寸可達(dá)50μm。



圖2:微柱陣列



面投影微立體光刻(PμSL)技術(shù)結(jié)合PDMS翻模技術(shù)可制備微流控電化學(xué)生物傳感芯片,所制得的傳感芯片線性范圍寬, 靈敏度高,可廣泛用于蛋白質(zhì)分析及病毒檢測(cè)中。



圖3:過(guò)氧化氫檢測(cè)
圖4:肌氨酸檢測(cè)



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



  • 仿生自供電傳感器(易便攜)

來(lái)自湖南大學(xué)、阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作研發(fā)了一種便攜式3D打印仿生傳感裝置,其光電響應(yīng)能力得到了顯著增強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)雙酚 A (BPA) 的靈敏檢測(cè)。該裝置利用高反應(yīng)性的雙電極系統(tǒng),在光輻射的作用下產(chǎn)生電輸出,提供傳感信號(hào),解決了依賴外部電源的問(wèn)題。



圖5:蕨類植物N/Ov/BiVO4光陽(yáng)極的原位合成步驟




圖6:N/Ov/BiVO4光陽(yáng)極表面修飾的bpa特異性適配體示意圖



這種蕨類仿生結(jié)構(gòu)提升了傳感系統(tǒng)的傳質(zhì)效率,并為傳感器提供了豐富的適體結(jié)合位點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的放大。該團(tuán)隊(duì)將檢測(cè)系統(tǒng)集成到了基于微納 3D 打印技術(shù)的微模型中,利用摩方精密microArch® S240打印出微流道模型(寬約2.5mm),其內(nèi)含多個(gè)孔道 ,可與電極集成生成小型易便攜的傳感器。



圖7:擬設(shè)計(jì)的三維傳感裝置的模型圖



面投影微立體光刻(PμSL)技術(shù)可高精度定制微流道模型 ,有助于制備自供電傳感器 ,實(shí)現(xiàn)對(duì)雙酚A(致癌致畸) 的特異性檢測(cè)。



圖8:傳感器性能表征—雙酚A檢測(cè)



原文:Biosens Bioelectron. 220, 114817(2023)


展會(huì)現(xiàn)場(chǎng),摩方精密展出了系列自主研發(fā)的多領(lǐng)域應(yīng)用樣件,吸引眾多來(lái)自生物醫(yī)療、學(xué)術(shù)科研、創(chuàng)新領(lǐng)域等業(yè)界專家學(xué)者前來(lái)參觀,其中包括深圳市微米納米技術(shù)學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)、北京大學(xué)教授金玉豐,香港大學(xué)教授陸洋和武漢大學(xué)工業(yè)科學(xué)研究院執(zhí)行院長(zhǎng)劉勝等。




摩方精密會(huì)繼續(xù)秉持著深入鉆研的精神,持續(xù)在微納 3D 打印技術(shù)領(lǐng)域深耕,以技術(shù)和終端應(yīng)用為突破口,為客戶帶來(lái)更多創(chuàng)新性的產(chǎn)品和解決方案,走向行業(yè)的新篇章。