蓝冠官网《Q374919 》麻省理工学院的工程师们刚刚在微流体中引入了一种有趣的元素。
微流体领域包括在亚毫米尺度上精确操纵流体的微小装置。这类设备通常采用平面二维芯片的形式,上面蚀刻着微小的通道和端口,蓝冠官网 这些通道和端口被安排用来执行各种操作,比如混合、分类、泵送和储存流动的液体。
现在,麻省理工学院的团队已经超越了这种芯片上的实验室设计,找到了一种替代的微流体平台,它是“连锁、注塑成型的积木”——或者,我们大多数人知道的乐高积木。
麻省理工学院机械工程副教授阿纳斯塔西奥斯•约翰•哈特(Anastasios John Hart)表示:“在日常制造的物品中,乐高是精确和模块化的绝佳例子。”
事实上,乐高积木的生产过程是如此的一致,无论它们在世界上的哪个地方被发现,任何两块积木都保证能排成一排,蓝冠注册 安全地扣在一起。鉴于这种高度的精确度和一致性,麻省理工学院的研究人员选择乐高积木作为一种新的模块化微流体设计的基础。
在发表在《芯片实验室》杂志上的一篇论文中,该团队描述了在乐高玩具中使用微磨小通道,并定位每个“流态砖”的出口,使其与另一个砖的进口精确对齐。然后,研究人员用粘合剂将每一块改性砖的墙壁密封起来,使得模块化设备可以很容易地组装和重新配置。
每个砖块都可以设计成特定的通道模式来执行特定的任务。到目前为止,研究人员已经将砖设计成流体电阻和混合器,以及液滴发生器。他们的流体砖可以被合在一起或拆下来,形成模块化的微流体装置,用于执行各种生物操作,如细胞分类、混合液体和过滤感兴趣的分子。
“你可以一砖一瓦地建造一个类似乐高城堡的微流体系统,”首席作者克里斯特尔·欧文斯说,他是麻省理工学院机械工程系的一名研究生。“我们希望在未来,其他人可以使用乐高积木制作一套微流体工具。”
模块化的力学
哈特还是麻省理工学院制造与生产力实验室和机械合成小组的主任,他主要研究新制造工艺,应用范围从纳米材料到大规模3d打印。
哈特说:“这些年来,蓝冠招商 我对微流体领域有了一定的了解,而且事实上,微流体设备的原型制作通常是一个困难、耗时、资源密集型的过程。”
欧文斯本科时曾在微流体实验室工作,他亲眼目睹了在芯片上设计实验室所付出的艰苦努力。加入哈特的团队后,她渴望找到一种简化设计过程的方法。
大多数微流控设备包含所有必要的通道和端口,以便在一个芯片上执行多个操作。欧文斯和哈特试图从本质上摧毁这个单芯片平台,使微流体模块化,将单个操作分配给单个模块或单元。然后,研究人员可以混合和匹配微流体模块来执行各种组合和操作序列。
在寻找实际实现模块化设计的方法时,欧文斯和哈特在乐高积木中找到了完美的模板,其长度大约相当于一个典型的微流控芯片。
哈特说:“因为乐高积木价格低廉,容易买到,而且大小一致,安装、拆卸和组装的可重复性都很好,所以我们询问乐高积木是否可以用来创建一个微流体或流体流体积木的工具包。”