Лазерный мир

Исследователи изготовили при помощи 3D-принтера вращающийся микрофильтр с магнитным приводом. Он найдет применение в лабораторных микрофлюидных устройствах для фильтрации частиц.

Микрофильтры могут использоваться для фильтрации клеток или различных частиц, но до сих пор они не имели достаточной гибкости. Ученым удалось создать устройство, способное эффективно разделять частицы различного размера

Микрофлюидные устройства, также известные как «лаборатории на чипе», могут использоваться для проведения нескольких лабораторных манипуляция внутри одного устройства размером несколько квадратных сантиметров или даже меньше. Эти устройства содержат сложную сеть микроканалов и становятся все более и более сложными. Их можно использовать, например, для скрининга молекул для выявления их терапевтического потенциала или проведения анализов крови.

Фильтры с микрометровыми отверстиями часто используются в таких системах в качестве пассивного способа сортировки частиц или клеток по размерам. Однако из-за того, что количество и форма отверстий в фильтре нельзя динамически изменить, имеющиеся устройства не обладают необходимой ученым гибкостью. В новом исследовании авторы представили микрофильтр, управляемый при помощи магнитного поля. Такие устройства могут «сортировать» частицы различного размера довольно точно. Это свойство можно использовать, например, для выделения опухолевых клеток из образца. Устройство создали при помощи методики двухфотонной полимеризации. В ней сфокусированный фемтосекундный лазерный луч индуцирует полимеризацию жидкого светочувствительного материала. Благодаря двухфотонному поглощению полимеризация может быть проведена очень точно, что позволяет получать сложные структуры размером несколько микрометров.

Чтобы сделать микрофильтр, исследователи синтезировали магнитные наночастицы и смешали их с фоточувствительным материалом. Для создания вращающегося микрофильтра ученым пришлось оптимизировать плотность мощности лазера, количество импульсов и временные интервалы сканирования. После анализа магнитных свойство нового фильтра ученые установили его в микрофлюидное устройство. Разработка показала хорошие результаты: она смогла разделить смесь частиц с диаметрами 2,5 и 8 микрометров — первые проходили через отверстия фильтра, а вторые не могли проникнуть сквозь поры. Исследование опубликовано в журнале Optics Letters.

Никита Шевцев

Источник: https://www.popmech.ru/science/news-710363-na-3d-printere-napechatali-vrashchayushchiysya-mikrofiltr/