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中年|利用微纳微尺度3D打印技术制备微流控液滴生成芯片( 二 )


中年|利用微纳微尺度3D打印技术制备微流控液滴生成芯片
本文插图

图5 采用双乳液生成装置在不同流速下生成和收集W/O/W双重乳液
图6 采用双乳液生成装置生成O/W/O双重乳液
目前 ， 对于3D打印微流控芯片的性能评价还处于实验室阶段 ， 所使用的乳液配方是在现有参考文献的基础上进行修改的 。 为了进一步促进微流体在食品工业中商业化 ， 需要进一步开发相关的乳液配方 。 此外 ， 微流体的一些问题需要解决 ， 如高通量 ， 稳定性 ， 生物相容性等 。
参与该工作的合作者有华南农业大学食品学院的硕士生徐文华 ， 工程学院的徐凤英教授 ， 无限极（中国）有限公司的鲁旺旺、张晨 ， 深圳摩方材料科技有限公司的周建林等 。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2020.110212（以上相关介绍内容由华南农业大学蒋卓副教授提供）
上述研究工作涉及的微尺度3D打印技术由深圳摩方材料科技有限公司提供 ， 因此摩方公司就这一创新型成果对蒋卓副教授进行了更进一步的访谈 ， 以下为部分内容：
BMF：请问目前您与BMF的合作进展情况如何？蒋教授：2018年6月前后开始与BMF的合作 ， 最开始了解摩方所做的微尺度3D打印技术之后 ， 有通过3D技术打印微流控芯片的想法 ， 画出设计图之后 ， 与工程师沟通交流后 ， 进行了装置打印 ， 并进行了实验验证 ， 发现其可以实现液滴的生成 ， 且可以看到液滴的生成过程 。 通过设计图的不断修改以及实验验证 ， 最终完成了单乳液生成装置 ， 五个平行流道的单乳液生成装置 ， 以及双乳液生成装置的设计制造 。

BMF：能否概括总结液滴反应器这个案例 ， 以及BMF高精密3D打印在其中发挥的作用？蒋教授：目前进行微流控芯片的研发 ， 大多是在PDMS上进行 ， 基于T-连接和流动聚焦原理 。 本论文基于流动聚焦原理进行了微流控芯片的开发设计 ， 具有流动阻力小的优点 ， 前期了解到微尺度3D打印技术的发展 ， 可以实现微米级或亚微米级通道的制造 ， 因而进行了相关芯片设计 。 实验发现3D打印过程中所使用的光敏树脂具有良好的特性 ， 能较清晰的记录液滴生成过程 ， 且材料具有两亲性 ， 能够在同一装置上实现两种不同类型乳液的生成 。 在此基础上 ， 无需对装置进行表面改性就能实现双重乳液的生成 。 此外 ， 采用3D打印 ， 可以制备具有复杂立体结构的芯片 。 这些为微流控在食品、化妆品及保健品乳液的产业化应用提供了另外一种可行的选择 。
BMF高精密3D打印是我们这项实验的基础 ， 正是由于BMF帮助我们把芯片设计图变成实物 ， 才能开展后续的实验 ， 并发现这么多有趣的实验现象 ， 也为我们后续的研究奠定了一定的研究基础 。
【来源：南极熊3D打印网】
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