새로운 마이크로 나노 가공 개념은 마이크로 유체 시스템에서 입자의 확장성과 연속 가공 제조 및 조립을 촉진합니다.독일 아헨공업대학의 과학자들은 나노스크리브사의 2PP 3차원 프린팅 기술을 이용하여 초소형, 임의의 형태의 3D 입자 제조를 위한 새로운 흐름, 통로 통합, 연속 생산 공정을 개발하고 시연했다.인쇄 프로세스는 72 시간 동안 150000 개의 입자를 연속적으로 제조하는 것을 보여줍니다.2PP 기술(two광자 중합, TPP)높은 설계 자유도, 높은 형태 정밀도 및 재료의 유연성을 통해 다양한 형태, 마이크로미터 크기, 마이크로미터 피쳐 및 다양한 재료의 입자를 만들 수 있습니다.이 연구는 이 입자 조립 방법을 세포 조직 공학 응용에 적용하기 위한 것이며, 자체 조절, 응답성 및 침투 가능한 3D 스텐트를 제조하는 범위를 확대했다.

밀리미터 및 마이크로미터 입자는 화학 및 생화학 반응기에 필요한 브래킷에 유연하게 적용됩니다.생체반응기는 반응기 내부 구조의 표면에 있는 효소, 세포 또는 미생물을 고정하고 분석하는 데 사용되며, 그 성능의 관건은 생체반응 특성에 영향을 주는 입자의 성질을 조정할 수 있다는 것이다.이를 확장하기 위해 아헨공대 RWTH Aachen University와 독일 아헨 DWI-레브니츠 인터랙티브 재료 연구소 DWI-Leibniz Institute for Interactive Materials의 과학자들은 이중 광자 연속 수직 유동 광각의 새로운 마이크로 나노 가공 개념을 제시하여 복잡한 모양, 마이크로미터 사이즈, 마이크로미터 크기의 입자 표면을 서로 조립하는 마이크로미터의 특징을 실현했다.연구에서 과학자들은 또한 다양한 입자 모양, 크기 및 재료를 사용하여 3D 어셈블리의 침투 저항과 퇴적 밀도를 분석했습니다.

관건은 바로 Nanoscribe 인쇄설비의 이중광자중합 (2PP) 기술에 있다.이중 광자가 xy 평면을 스캔하는 동안 유체 수지 흐름은 z 방향으로 인쇄된 xy 슬라이스를 연속적으로 전송합니다.한 입자가 완성되면 다음 입자는 연속 인쇄 과정에서 같은 방식으로 제작된다.Nanoscribe의 DeScribe 소프트웨어와 phyton 스크립트를 사용하여 출력 파일을 조정하면 복잡한 기하학적 형태를 가진 다양한 설계를 슬라이스하고 스트리밍 인쇄를 준비할 수 있습니다.유체 인쇄 프로세스는 연속적이기 때문에 수 시간 내에 수천 개의 입자를 생산할 수 있으며 72시간 내에 최대 150000개의 입자를 인쇄할 수 있습니다.2PP 3D 인쇄소 *의 설계 자유도를 기반으로 모든 형태의 입자를 생산할 수 있습니다.기초재료인쇄에 비해 립자의 류동인쇄는 뚜렷한 우세를 갖고있지만 련속 하나하나의 립자를 제조하여 두 립자를 제조하는데 아무런 대기시간도 필요하지 않다.층층이 인쇄할 때, 흐름 인쇄 방법은 또한 적재대의 z이동을 우회한다. 왜냐하면 바로 흐름이 z방향에서 xy절편을 전송하기 때문이다.따라서 흐름 인쇄는 작고 복잡한 형태의 입자를 만드는 속도가 향상되었음을 나타냅니다.

3D 생물 혼합 조직에 입자 조립 적용

100μm 미만의 입자는 자체 조립을 한 후 복잡한 세포 지지대를 형성할 수 있으며, 이 지지대의 반응 특성은 입자 모양, 크기, 공극률, 재료 특성을 조정할 때 그에 따라 조정할 수 있다.이 높은 유연성은 세포 배양과 조직 공학을 만드는 데 사용되는 브래킷에 매우 적합합니다.입자 기하학적 형태를 조정하면 표면 체적비에 영향을 미쳐 구조 주위를 통과하는 유체 역학을 사용자정의할 수 있습니다.그러나 유동 자체 조립 생산 브래킷을 운용할 때 입자 조직 과정을 통제하는 것은 여전히 도전이다.

과학자들은 3D 바이오 혼합 조직을 연구하기 위해 생쥐성 섬유세포 배양물과 나노스크리브의 무세포독성 IP-Visio 포토레지스트를 사용하여 인쇄된 미세먼지의 상호작용을 연구했는데, 이 포토레지스트는 저형광성을 가지고 있어 현미경에서 세포 분석을 더 잘 할 수 있다.4일간의 배양을 거친 후 세포는 인쇄 브래킷과의 상호작용으로 끊임없이 증식하여 브래킷에 달라붙어 침투하고 입자를 서로 연결하여 새로운 조직 형태를 형성하였다.

문헌 참고:

현미경 어떤 모양의 입자의 제조, 흐름 조립 및 permeation