Forscher des Department of Chemistry der Saint Louis University und des Department of Biomedical Engineering der Michigan State University sehen in der Verwendung der PolyJet-Technology™ ein großes Potenzial für die Herstellung mikrofluidischer Geräte. Im Vergleich zu den arbeitsintensiven und zeitaufwändigen herkömmlichen Methoden ist der 3D-Druck von Mikrofluidikgeräten schneller, leicht anpassbar und ermöglicht eine bessere Reproduzierbarkeit. Ein großer Vorteil der PolyJet-Technologie ist, dass die herkömmlichen Fertigungsbeschränkungen entfallen. Die hochauflösenden PolyJet-3D-Drucker machen die Erstellung komplexer Geometrien, die für die Mikrofluidik erforderlich sind, wie z. B. kleine, geschlossene Kanäle, schneller und weniger arbeitsintensiv. Die PolyJet-Technologie ersetzt mehrere Prozesse, die normalerweise für die Herstellung von Mikrofluidikgeräten erforderlich sind, und macht eine UV-Härtung und Schichtung überflüssig.
Mit einem PolyJet-3D-Drucker konnte das Team in weniger als einer halben Stunde einen Mikrofluidik-Chip herstellen. Während der 3D-Druck mikrofluidischer Geräte in der Regel mit gravierenden Nachteilen verbunden ist, bietet die PolyJet-Technologie eine Lösung für Probleme wie Oberflächenqualität, optische Transparenz und Materialauswahl. Die hohe Auflösung von PolyJet-3D-Druckern ermöglicht die Herstellung echter mikrofluidischer Kanäle (125 x 54 µm) mit komplexen Geometrien wie Serpentinenkanälen. PolyJet-3D-Drucker bieten zudem Multimaterialfähigkeiten und Materialien mit unterschiedlicher Textur und Transparenz. Viele Mikrofluidikgeräte erfordern Transparenz für optische Prüfungen. Für die Deckschicht ihres Mikrofluidik-Chips verwendete das Team durchscheinendes, acrylähnliches VeroClear™. Für Anschlüsse und World-To-Chip-Verbindungen verwendete das Team das gummiartige Material Tango+. Dies ermöglichte den Aufbau wichtiger druckbasierter Abdichtungen und Verbindungsschläuche.
Das Team stellte fest, dass PolyJet-Materialien sowohl für die Analyse komplexer biologischer Proben als auch für die optische Analyse kleiner Moleküle gut geeignet sind. Der Einsatz der PolyJet-Technologie ermöglicht die Entwicklung mikrofluidischer Geräte, die langlebiger, leichter reproduzierbar und effizienter herzustellen sind als auf herkömmliche Weise. Die Forschungsergebnisse des Teams zum 3D-Druck und zur Mikrofluidik wurden in den Zeitschriften Analytical Chemistry und Analyst veröffentlicht, die beide online verfügbar sind.
