في مجال تشخيص الأمراض والبحوث الطبية الحيوية ، خلية واحدة التحليل هو أداة رئيسية في تحليل التباين الخلوي . الأساليب التقليدية ، مثل المجهر الضوئي أو قياس التدفق الخلوي ، لا يمكن تلبية متطلبات تدفق عالية وحساسية عالية بسبب القيود المفروضة على عملية معقدة ، وارتفاع تكلفة أو الغازية . معاوقة عازلة الطيفي ( معرفات ) التكنولوجيا ، غير الغازية ، في الوقت الحقيقي رصد طريقة تدفق عالية المحتملة ، أصبحت واحدة من أهم الطرق التقنية خلية التحليل . المبدأ هو أنه عندما الخلايا أو الجزيئات تمر عبر الحقل الكهربائي المتولد من الأقطاب الكهربائية في قناة مايكرو ، الحقل الكهربائي يمكن أن تكون منزعجة و الإشارات الكهربائية التي تتوافق مع الخصائص الكهربائية الخاصة بهم و الموقف المكاني يمكن توليدها . ومع ذلك ، في مجال كهربائي غير منتظم ، إذا كانت الجسيمات تتحرك في الاتجاه الرأسي ، وسوف تؤثر بشكل كبير على التماثل في توزيع المجال الكهربائي ، مما يؤدي إلى تشويه إشارة السعة ، مما يقلل من دقة الكشف والتكرار .

لحل هذه المشكلة ، منفريق من الباحثين في جامعة مانشستر وجامعة ملبورن تصميم الطباعة ثلاثية الأبعاد الدقيقة fluidic رقاقة متكاملة مع هيكل فوهة ، والتي يمكن تحقيق ثلاثية الأبعاد مع التركيز على مرحلتين تدفق الهيدروديناميكية غمد .الدراسة"تدفق دقيق يركز على القنوات الدقيقة المطبوعة ثلاثية الأبعاد لتحسين طيفية المقاومة"نشرت في المجلات الدوليةأجهزة الاستشعار والمشغلات B: الكيميائيةأعلى .

جوهر مبتكرة رقاقة ميكروفلويديك يكمن في فوهة فريدة من نوعها هيكل ، والتي يمكن رفع عينة تدفق بنشاط على الجزء العلوي من الجزء السفلي من قناة مايكرو ، على نحو فعال تجنب التفاعل غير محددة بين الجسيمات و قناة الجدار . جنبا إلى جنب مع تدفق من أعلى إلى أسفل غمد القيود والتركيز على آثار المصب تقلص الباب ، هذا النظام يدرك دقة تحديد المواقع ثلاثية الأبعاد من الجسيمات من خلال الاستشعار عن بعد في المنطقة .مفتاح تكنولوجيا التصنيع لتحقيق هذا النوع من هيكل ثلاثي الأبعاد المعقدة هو دقة سطح الإسقاط الجزئي ستيريو الطباعة الحجرية ( عفريق البحثمايكرو آرش ® d1025 ( الدقة : 10 و 25 ميكرون ) 3D نظام الطباعة ، متعدد المستويات رقاقة ميكروفلويديك متكاملة تتكون من 120 ميكرون قطرها فوهة ، 800 ميكرون عرض القناة الرئيسية و 100 ميكرون عرض تقلص القسم بنجاح مصبوب في وقت واحد باستخدام هتل الراتنج كمادة .

كما هو مبين في الشكل 1 ، عن طريق ضبط نسبة تدفق Q2 / كيو تي ، الجسيمات يمكن أن تدفع بدقة بالقرب من القطب دون الاعتماد على قناة ضحلة أو معقدة التكوين الكهربائي . هذا النوع من الانضباطي يجعل النظام يمكن أن تتكيف مع مختلف التطبيقات ، من خلية التحليل الكيميائي ، أظهرت قدرة ممتازة على التكيف .

وعلاوة على ذلك ، فإن الشكل 2 يوضح آلية ثلاثية الأبعاد السائل التركيز بالتفصيل . أولا ، غمد F1 جنبا إلى جنب مع فوهة لتحقيق الأفقي والرأسي الجزئي التركيز . ثانيا ، غمد العلوي تدفق F2 يعزز القيود الرأسية . وأخيرا ، المصب الانقباضي يعزز التركيز العام تأثير . هذا الترتيب يضمن أن الجسيمات هي دائما بالقرب من القطب متحد المستوى عندما يمر عبر منطقة الاستشعار ، وبالتالي تحسين إشارة شراء .

فريق البحث التحقق من كفاءة التركيز من خلال التصوير مضان الطيفي مقاومة التجارب . الشكل 3 يوضح نتائج المحاكاة ، ويكشف عن تأثير هيكل متناهية على ديناميات الموائع . عند نسبة تدفق Q1 / س يختلف من 0.99 إلى 100 ، والتركيز على العرض يمكن تعديلها من 0.07 إلى 0.65 مرة عرض القناة ، مما يدل على ارتفاع قابل للتعديل . وفي الوقت نفسه ، فإن التركيز الرأسي هو كميا بواسطة المجهر متحد البؤر ، مما يدل على أن المسافة بين الجسيمات الكهربائي يمكن أن تنخفض إلى أقل من 10

في التجربة ، مضان المجهرية تستخدم كنموذج نظام الجسيمات التعريب يتحقق عن طريق ضبط نسبة تدفق غمد في ظل حالة من مجموع تدفق 100 ميكرولتر / دقيقة . نتائج التصوير مضان في الشكل 4 تظهر مباشرة الأفقي والرأسي التركيز . مع زيادة Q2 / كيو تي ، وارتفاع تدفق الجسيمات تتناقص تدريجيا ، عرض يزيد قليلا ، ولكن تقلص المنطقة بفعالية يلغي هذا النوع من الانتشار ، ويضمن أن الجسيمات لا تزال تجمع في منطقة الاستشعار عن بعد . هذا التصميم يدرك مجموعة ديناميكية من 71 × 70.5 إلى 121 × 10.95 μ م في تركيز تدفق حجم 300 μ م قناة مناسبة لأنّ كثير أنواع من حجم الجسيمات .

في الخصائص الكهربائية ، السعة من مقاومة إشارة يختلف مع الموقف العمودي من الجسيمات . ويبين الشكل 5 إعدادات القياس والنتائج ، عندما Q2 / كيو تي = 0.9 ، نسبة الإشارة إلى الضوضاء إلى الذروة 17.38 ديسيبل ، إشارة منخفضة التباين . التحليل الإحصائي تبين أن هناك اختلافات كبيرة في جميع ظروف حركة المرور ، مما يدل على أهمية تحسين التركيز الرأسي . هذا الاكتشاف يوفر أساسا موثوقا به المعاوقة الخلوية ، ويمكن الكشف عن دقة عالية دون الاعتماد على تعقيد المعالجة .

في هذه الدراسة ، متعدد الدقة تصنيع قدرة مورس يجعل من الممكن تشكيل هياكل معقدة من فوهة وانكماش المناطق في وقت واحد ، وتجنب تعقيد محاذاة والترابط الخطوات المطلوبة من قبل الطبقات التقليدية الطباعة الحجرية ، ليس فقط يبسط عملية التصنيع ، ولكن أيضا يعزز من سلامة الجهاز والتكامل الوظيفي ، ويوفر المرونة الهندسية و النماذج الأولية السريعة التحقق من قدرة تصميم رقاقة ميكروفلويديك . . . . . . .

المزدوج الدقة microarch مثل الدقة العالية المستوى التقني®دوال سلسلة من المعدات ( d0210 و d1025 ) مبتكرة لتحقيق نفس طبقة ( س ص محور الاتجاه ) و طبقات مختلفة ( ض محور الاتجاه ) يمكن أن ندرك دقة مختلفة التبديل الطباعة ، لا تزال تحافظ على دقة عالية جدا ، فائقة التسامح عالية القدرة على التحكم ، العلامة التجارية الجديدة مع نظام التكيف التلقائي الأفقي ، بحيث الصف الصناعية 3D الطباعة أكثر ذكاء وأكثر استقرارا وأكثر كفاءة . في جانب من جوانب الطباعة الحجم ، هذه السلسلة يدرك مدى دقة بالقطع القدرة من 2 ميكرون إلى 100 ملم × 100 ملم × 50 ملم ، وكسر من خلال الحد من التعاون في حجم ودقة التصنيع التقليدية . في مجال تصنيع النماذج الأولية السريعة ، هذه القدرة على تقديم الخدمات الطبية الحيوية ، والالكترونيات الدقيقة5جيالاتصالات السلكية واللاسلكية ، أشباه الموصلات وغيرها من الصناعات المتطورة ، وتوفير استجابة عالية السرعة ، مرنة التكرار و خفض كبير في التكاليف وزيادة الكفاءة في حل جديد .

جنبا إلى جنب مع الرعاية الصحية الدقيقة نحو مرحلة جديدة من التشخيص والعلاج الفردي ، ومولدوفا الدقة تواصل زيادة الاستثمار في البحث والتطوير ، ملتزمة دفع نانو تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى مستوى أعلى من التطور . في المستقبل ، سوف تلعب دورا رئيسيا في موريتانيا من خلال توفير حلول التصنيع الدقيق مع دقة عالية جدا وعالية القدرة على التخصيص ، من المعدات الطبية الشخصية إلى أجهزة الاستشعار المخصصة ، من العناصر البصرية الصغيرة إلى نظام ميكروفلويديك ، وتوفير الدعم الرئيسي للبحث العلمي وتطوير الصناعة .