技術(shù)文章
Technical articles當(dāng)圣火在塞納河上燃起,全球的目光再次聚焦于這場(chǎng)體育盛事——2024年P(guān)aris the Olympic Games。
然而,今年的巴黎體育賽事不僅僅是體育競(jìng)技的展示,更是一場(chǎng)科技的盛宴。隨著新一代增材制造技術(shù)的興起,3D打印技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和展示。從3D打印的反曲弓握把、滑板公園,到自行車手套和車座等各類運(yùn)動(dòng)器械的精密零部件,3D打印技術(shù)不僅為運(yùn)動(dòng)員提供了更加個(gè)性化、輕量化、高性能的裝備,還在場(chǎng)地設(shè)施、環(huán)保宣傳等多個(gè)方面展現(xiàn)了其特別的魅力。
微流控技術(shù)(Microfluidics)是一種在微尺度上進(jìn)行流體控制的技術(shù),它通過(guò)精細(xì)調(diào)控流體流動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)生物、化學(xué)和物理過(guò)程的精準(zhǔn)控制,廣泛應(yīng)用于健康監(jiān)測(cè)、基因檢測(cè)、藥物監(jiān)測(cè)和篩選以及運(yùn)動(dòng)器材研發(fā)等多個(gè)方面。
在運(yùn)動(dòng)科學(xué)領(lǐng)域,微流控技術(shù)發(fā)揮著重要作用,可用于即時(shí)分析運(yùn)動(dòng)員的生物標(biāo)志物,如血糖、乳酸水平等,幫助教練和醫(yī)療團(tuán)隊(duì)做出更科學(xué)的決策,從而優(yōu)化運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練和比賽策略。
隨著微納3D打印技術(shù)的迭代發(fā)展,摩方精密最新發(fā)布的復(fù)合精度光固化3D打印技術(shù)D系列設(shè)備,可智能識(shí)別捕捉復(fù)雜模型的精細(xì)結(jié)構(gòu)特征,實(shí)現(xiàn)同層與跨層平面的雙精度自動(dòng)切換打印,快速將模型數(shù)據(jù)形成實(shí)物,有效解決增材制造中高精度和大幅面的固有矛盾,具有簡(jiǎn)化步驟,縮短論證時(shí)間和開(kāi)發(fā)周期等優(yōu)勢(shì),為微流控技術(shù)的研發(fā)提供了更廣闊的創(chuàng)新空間。
微流控技術(shù)以其特別的優(yōu)勢(shì),在時(shí)間和空間上為運(yùn)動(dòng)科學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的技術(shù)解決方案,通過(guò)對(duì)生物、化學(xué)和物理過(guò)程的高度集成,為運(yùn)動(dòng)科學(xué)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。
①美國(guó)圣母大學(xué)
來(lái)自美國(guó)圣母大學(xué)的Hsueh-Chia Chang教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種無(wú)偏差、高通量和高產(chǎn)量的連續(xù)等電位分離納米載體分離技術(shù)。
研究團(tuán)隊(duì)采用摩方精密面投影微立體光刻(PμSL)高精度3D打印技術(shù)制作出CIF微流控平臺(tái)。該研究成果實(shí)現(xiàn)了從血漿、尿液和唾液中全面無(wú)偏差地分離核糖核蛋白,為3D打印微流控芯片進(jìn)行疾病監(jiān)控提供了全新視角。
②中南大學(xué)
中南大學(xué)湘雅醫(yī)院皮膚科、芙蓉實(shí)驗(yàn)室、中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院等研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種可控微流控聲空化策略,該方法有助于在不改變流率比(FRR)的條件下精確調(diào)節(jié)脂質(zhì)體藥物的粒徑分布。
研究團(tuán)隊(duì)使用摩方精密PμSL高精度3D打印技術(shù)(nanoArch® S140,精度:10μm)制作了微流控混合芯片,并通過(guò)仿真計(jì)算設(shè)計(jì)了超聲換能器,最終將微流控混合芯片和超聲換能器裝配成了微流控聲空化芯片,在調(diào)節(jié)藥效學(xué)和藥代動(dòng)力學(xué)方面具有巨大的應(yīng)用潛力。
③上海理工大學(xué)
受活字印刷技術(shù)的啟發(fā),上海理工大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院和加拿大曼尼托巴大學(xué)的研究人員合作開(kāi)發(fā)了一種用于微流控制造的3D自由組裝模塊化微流控方案。
實(shí)驗(yàn)中團(tuán)隊(duì)采用摩方精密microArch® S130和P140制備多個(gè)微流控模塊。該研究所提出的3D自由組裝模塊化微流控方案為微流控系統(tǒng)的原型設(shè)計(jì)提供了一種新的技術(shù),為濃度梯度生成、液滴生成和操縱、細(xì)胞捕獲和藥物篩選提供了新的研究途徑。
④中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所和國(guó)科大杭州高等研究院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院研究人員自主開(kāi)發(fā)具有全新微通道結(jié)構(gòu)的螺旋聚焦流微反應(yīng)器,并將其與自主開(kāi)發(fā)的高通量自動(dòng)化納米顆粒篩選平臺(tái)進(jìn)行了有效整合,從而快速獲得同時(shí)滿足期望平均粒徑和最小多分散系數(shù)的載藥納米脂質(zhì)體最佳制備工藝條件。
本研究所開(kāi)發(fā)的螺旋聚焦流微反應(yīng)器采用摩方精密nanoArch® S140(精度:10 μm)制備而成,有效克服傳統(tǒng)鍵合方法所引起的通道堵塞和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差等問(wèn)題。該螺旋聚焦流微反應(yīng)器技術(shù)開(kāi)發(fā)的多種裝備對(duì)提高納米藥物質(zhì)量和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用具有重要推動(dòng)作用。
⑤上海大學(xué)
為了解決通過(guò)對(duì)炎癥因子的檢測(cè)靈敏度的限制問(wèn)題,上海大學(xué)張?jiān)凑n題組提出了一種合理有效的電化學(xué)免疫傳感器件設(shè)計(jì)策略。
該團(tuán)隊(duì)以ZIF-8@Ag NWs為電極材料,結(jié)合摩方精密nanoArch® S140(精度:10 μm)3D打印設(shè)備和絲網(wǎng)印刷技術(shù),開(kāi)發(fā)了一種多通道的電化學(xué)免疫傳感微流控芯片,用于血清中炎癥因子IL-6和IL-8的聯(lián)合檢測(cè),為疾病轉(zhuǎn)歸的預(yù)測(cè)提供了重要技術(shù)支持。
3D打印技術(shù)在巴黎賽事上的廣泛應(yīng)用,不僅是科技與體育精美結(jié)合,更是人類智慧和創(chuàng)造力的集中展現(xiàn)。它不僅為運(yùn)動(dòng)員提供了更加個(gè)性化、高性能的裝備和設(shè)施支持,還推動(dòng)了體育產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。
摩方精密始終堅(jiān)守創(chuàng)新理念,正如運(yùn)動(dòng)員在比賽中追求“更高、更快、更強(qiáng)"的競(jìng)技美學(xué),不斷趕超打破技術(shù)壁壘,持續(xù)推動(dòng)微流控技術(shù)在運(yùn)動(dòng)科學(xué)、生命科學(xué)、工業(yè)制造等多個(gè)領(lǐng)域的深入應(yīng)用,為各行業(yè)的進(jìn)步注入源源不斷的動(dòng)力。
一起盡情地享受這個(gè)夏天吧,讓我們和運(yùn)動(dòng)員們一起,投入這場(chǎng)盛大精彩的體育盛宴,感受昂揚(yáng)的青春與活力。