Impresión 3D: una herramienta emergente para nuevas aplicaciones de microfluídica y laboratorio en un chip

Impresión 3D: una herramienta emergente para nuevas aplicaciones de microfluídica y laboratorio en un chip

En los últimos años, la tecnología de impresión 3D ha sido testigo de un crecimiento explosivo, que penetra varios aspectos de nuestras vidas. Las mejores impresoras 3D actuales en su clase pueden fabricar objetos a escala micrométrica, lo que ha hecho posible la fabricación de dispositivos microfluídicos. La resolución más alta alcanzable ya está en escala nanométrica, que continúa bajando. Dado que la complejidad geométrica no es una preocupación para la impresión 3D, los nuevos sistemas de microfluídica 3D y de laboratorio en un chip que de otro modo serían imposibles de producir con la tecnología tradicional de microfabricación 2D han comenzado a surgir en los últimos años.

En esta revisión, primero presentamos los conceptos básicos de la tecnología de impresión 3D para la comunidad microfluídica y luego resumimos sus aplicaciones emergentes en la creación de nuevos dispositivos microfluídicos. Prevemos la utilización generalizada de la impresión 3D para futuros desarrollos en ingeniería microfluídica y tecnología de laboratorio en un chip.

Con el objetivo de reducir el laboratorio voluminoso y costoso equipo en chips pequeños, fáciles de usar y fácilmente replicables, Las tecnologías de laboratorio en un chip (LOC) han revolucionado muchos campos como la medicina, la química y las biotecnologías (Barry e Ivanov 2004; Beebe et al. 2002; Dittrich y Manz 2006; Hong and Quake 2003; Stone et al. 2004; Thorsen et al.2002; Wang et al.2009; Weibel y White sides 2006; Whitesides 2006; Xu 2014; Guo et al.2015).

El flujo de fluido en las dimensiones características de los dispositivos microfluídicos (MFD) exhibe un comportamiento único que de otro modo no es replicable a escalas macroscópicas (Karniadakis et al. 2006; Squires y Quake 2005; Hashmi et al. 2012).

Actualmente, la mayoría de las técnicas de fabricación de microfluidos están limitadas en gran medida por la complejidad de las estructuras 3D reales, y limitan la capacidad de los investigadores para producir rutas de flujo 3D complejas con secciones transversales no estándar y de diferentes tamaños y direcciones. Afortunadamente, la tecnología de impresión 3D que avanza rápidamente, también conocida como tecnología de fabricación aditiva (AM), nos ha traído una posible ruta para superar este problema. En esta tecnología, la estructura de interés se divide en numerosas secciones transversales 2D, y

por lo tanto, la producción se convierte en un proceso directo de fabricación capa por capa. Este enfoque directo para la microfabricación se está convirtiendo rápidamente en un campo atractivo de interés para los ingenieros de microfluidos. La intención de este artículo es presentar las tecnologías de impresión 3D más avanzadas y sus aplicaciones en la fabricación de microfluídica para experimentos novedosos. Nos enfocaremos en aplicaciones emergentes en los últimos 2 años y brindaremos nuestras perspectivas sobre posibles direcciones futuras.

...