KHẢO SÁT KHẢ NĂNG IN 3D CỦA MÁY IN XỬ LÝ ÁNH SÁNG SỐ  THƯƠNG MẠI ỨNG DỤNG TRONG VIỆC CHẾ TẠO KHUÔN HỆ VI LƯU

Nguyễn Thành Dương; Nguyễn Trường Quân

doi:10.34238/tnu-jst.12753

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG IN 3D CỦA MÁY IN XỬ LÝ ÁNH SÁNG SỐ THƯƠNG MẠI ỨNG DỤNG TRONG VIỆC CHẾ TẠO KHUÔN HỆ VI LƯU

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 08/05/25 Ngày hoàn thiện: 26/06/25 Ngày đăng: 26/06/25

Các tác giả

1. Nguyễn Thành Dương , Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2. Nguyễn Trường Quân, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội

Tóm tắt

Chế tạo thiết bị vi lưu truyền thống dựa trên kỹ thuật quang khắc đòi hỏi chi phí cao và môi trường phòng sạch nghiêm ngặt, điều này hạn chế đáng kể khả năng ứng dụng rộng rãi. Gần đây, công nghệ in 3D sử dụng xử lý ánh sáng số chi phí thấp đã nổi lên như một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn, dễ vận hành và không yêu cầu thiết bị phức tạp. Tuy nhiên, để áp dụng công nghệ in 3D xử lý ánh sáng số trong chế tạo khuôn vi lưu, cần tối ưu hóa cẩn thận các thông số in nhằm đạt được độ trung thực hình dạng và độ chính xác kích thước cao. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tiến hành khảo sát có hệ thống khả năng in của máy in 3D Anycubic Photon Mono 4 thương mại sử dụng công nghệ xử lý ánh sáng số để chế tạo khuôn vi lưu. Kết quả cho thấy các chi tiết ≥ 200 µm có thể được in thành công khi tối ưu thời gian chiếu và khoảng cách giữa các chi tiết. Tăng độ dày mẫu ≥ 3 mm và bổ sung thành gia cố ≥ 3 mm chiều cao đã loại bỏ hoàn toàn hiện tượng cong vênh. Các thông số khác như độ dày lớp, tốc độ nâng tấm nền, thời gian rửa và thời gian sấy sau in, hầu như không ảnh hưởng đến chất lượng chi tiết in. Trong các điều kiện tối ưu này, khuôn vi lưu chứa các vi giếng đường kính 400 µm đã được chế tạo thành công và ứng dụng để nuôi cấy khối tế bào 3D. Nghiên cứu này khẳng định tiềm năng to lớn của công nghệ in 3D chi phí thấp trong chế tạo khuôn phục vụ nghiên cứu y sinh.

Từ khóa

Hệ vi lưu; In 3D; Xử lý ánh sáng số; Ứng dụng sinh học; Tối ưu thông số in

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] G. M. Whitesides, “The origins and the future of microfluidics,” Nature, vol. 442, pp. 368-373, 2006.

[2] E. K. Sackmann et al., “The present and future role of microfluidics in biomedical research,” Nature vol. 507, pp. 181-189, 2014.

[3] M. Yamada et al., “Slanted, asymmetric microfluidic lattices as size-selective sieves for continuous particle/cell sorting,” Lab on a Chip, vol. 17, pp. 304-314, 2017.

[4] C. D. Chin et al., “Microfluidics-based diagnostics of infectious diseases in the developing world,” Nature Medicine, vol. 17, pp. 1015-1019, 2011.

[5] C. Dincer et al., "Multiplexed point-of-care testing–xPOCT," Trends in biotechnology, vol. 35, pp. 728-742, 2017.

[6] D. Huh et al., “Reconstituting organ-level lung functions on a chip,” Science, vol. 328, pp. 1662-1668, 2010.

[7] S. N. Bhatia and D. E. Ingber, “Microfluidic organs-on-chips,” Nature Biotechnology, vol. 32, pp. 760-772, 2014.

[8] B. J. van Meer et al., “Organs-on-chips: breaking the in vitro impasse,” Integrative Biology, vol. 4, no. 5, pp. 461-470, 2012.

[9] J. C. McDonald et al., “Fabrication of microfluidic systems in poly(dimethylsiloxane),” Electrophoresis, vol. 21, no. 1, pp. 27-40, 2000.

[10] Y. Xia and G. M. Whitesides, “Soft lithography,” Annual Review of Materials Science, vol. 28, no. 1, pp. 153-184, 1998.

[11] B. S. Rupal et al., “3D printed 3d-microfluidics: Recent developments and design challenges,” Journal of Integrated Design and Process Science, vol. 22, no. 1, pp. 5-20, 2019.

[12] A. K. Au et al., “3D-printed microfluidics,” Angewandte Chemie International Edition, vol. 55, no. 12, pp. 3862-3881, 2016.

[13] A. Vedhanayagam et al., “Rapid micromolding of sub-100 µm microfluidic channels using an 8K stereolithographic resin 3D printer,” Micromachines, vol. 14, no. 8, 2023, Art. no. 1519.

[14] N. Bhattacharjee et al., “The upcoming 3D-printing revolution in microfluidics,” Lab on a Chip, vol. 16, no. 10, pp. 1720-1742, 2016.

[15] S. Waheed et al., “3D printed microfluidic devices: Enablers and barriers,” Lab on a Chip, vol. 16, no. 11, pp. 1993-2013, 2016.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.12753

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ