Medicina

I ricercatori dell’Università del Minnesota stampano canali microfluidici utilizzati per i test medici

I ricercatori dell’Università del Minnesota hanno stampato canali microfluidici che possono automatizzare la produzione di sensori medici e altre applicazioni. Lo US Army Combat Capabilities Development Command Soldier Center ha contribuito allo sviluppo di questa ricerca. La ricerca è pubblicata su Science Advances.

La microfluidica, che è il dominio scientifico a cui si applica questa nuova ricerca, è un processo di produzione multimiliardario. La microfluidica richiede tipicamente una camera bianca e apparecchiature per la fotolitografia. La fotolitografia utilizza lastre personalizzate per creare su una superficie di silicone liquido utilizzando la luce.

La ricerca apre la porta alla possibilità di stampare sensori direttamente su superfici biologiche curve, il che consentirebbe ai medici la possibilità di personalizzare i sensori di stampa. La scienza della microfluidica controlla questo studio. I ricercatori hanno scoperto come stampare canali in grado di controllare il flusso dei fluidi su una superficie curva su scala micron (un milionesimo di metro). Questo metodo di test può essere applicato nei casi COVID-19 e malattie respiratorie simili. Può essere utilizzato anche in casi di cancro, per test di gravidanza e screening e consegna di farmaci. Questi tipi di applicazioni possono rendere più efficienti i test medici e la somministrazione di farmaci. I test possono essere personalizzati per i singoli pazienti senza la necessità di una camera bianca.

I ricercatori hanno utilizzato una stampante 3D per creare i canali dei microfluidi in un unico passaggio su una superficie. La stampante personalizzata ha stampato correttamente un campione in un’impostazione di laboratorio aperto. I canali creati sono stati creati su una superficie circolare di circa 300 micron di diametro. Il fluido potrebbe fluire attraverso questi canali. I ricercatori hanno potuto controllare, pompare e reindirizzare il liquido utilizzando le valvole.

Una sfera contenente canali microfluidici
Una sfera contenente canali microfluidici

La stampa di questi canali microfluidici al di fuori di un ambiente pulito significa che la tecnologia può essere utilizzata per la stampa medica automatizzata. Anche i soldati, da qui il coinvolgimento dell’esercito, possono trarre vantaggio dalla tecnologia. Sensori e opzioni di trattamento possono essere sviluppati sul campo. Questa rete ha riportato innovazioni simili nei test sul campo dell’esercito australiano per sostituire le parti di combattimento in metallo.

“Questo nuovo sforzo apre numerose possibilità future per i dispositivi microfluidici”, ha detto Michael McAlpine, professore di ingegneria meccanica dell’Università del Minnesota e ricercatore senior dello studio. “Essere in grado di stampare in 3D questi dispositivi senza una camera bianca significa che gli strumenti diagnostici possono essere stampati da un medico direttamente nel loro ufficio o stampati a distanza dai soldati sul campo”.

“La possibilità di stampare su una superficie curva apre anche molte nuove possibilità e usi per i dispositivi, inclusa la stampa di microfluidica direttamente sulla pelle per il rilevamento in tempo reale dei fluidi corporei e delle funzioni”, ha affermato McAlpine, che detiene la cattedra di Kuhrmeyer Family Chair presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica.

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Research 2020
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Andrea Gambini

Mi piace leggere e scrivere da sempre. Ho iniziato a lavorare in redazione come giornalista sportivo nel 2008, poi la passione per il giornalismo e per il mondo della comunicazione in generale, mi ha permesso di ampliare notevolmente i miei interessi, arrivando negli anni a collaborare con le più svariate testate giornalistiche online. Mi sono poi avvicinato alla stampa 3D, colpito dalle grandissime potenzialità di questa nuova tecnologia, che giorno dopo giorno mi hanno spinto a informarmi sempre più su quella che considero una vera rivoluzione che si farà presto sentire in tantissimi campi della nostra vita quotidiana.

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