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Les systèmes microfluidiques imitant les vaisseaux sanguins biologiques sont essentiels pour les recherches futures sur la physiologie vasculaire, les mécanismes des maladies et les interactions médicamenteuses invitro 1,2. Parmi de nombreuses structures existantes dans le corps, les géométries de section transversale circulaire sont cruciales pour reproduire avec précision des conditions hémodynamiques telles que les contraintes de cisaillement et les schémas d’écoulement présents dans la vasculature native3. Les méthodes de fabrication conventionnelles, telles que la lithographie souple ou le moulage sacrificiel utilisant des fils ou des aiguilles, produisent souvent des canaux rectangulaires ou des géométries circulaires incomplètes, entraînant une distorsion de l’écoulement et une faible pertinence physiologique 4,5,6. De plus, ces approches sont chronophages, sujettes à un désalignement lors de l’assemblage multicouche, et offrent une scalabilité limitée lors de la conception de réseaux microcanaux vasculaires complexes avec plus de deuxbranches 7. Cependant, les avancées récentes en fabrication additive, en particulier l’impression 3D de traitement de la lumière numérique (DLP), ont ouvert de nouvelles opportunités pour la fabrication rapide et précise de moules microcanaux de structures complexes, y compris les microcanauxcirculaires 8. De plus, le DLP permet l’impression de géométries de moules personnalisées avec une résolution exceptionnelle, malgré l’absence de salle blanche.
Dans cette étude, nous présentons une nouvelle stratégie de fabrication sans salle blanche qui intègre des moules imprimés en 3D DLP, accompagnés de l’inflation de la membrane polydiméthylsiloxane (PDMS). En résumé, ce protocole hybride consiste en : (1) la conception et la fabrication d’un moule à demi-canal pour produire une couche PDMS semi-circulaire, et (2) la liaison de cette couche à une fine membrane plastique, suivie d’un gonflage pneumatique et d’un moulage de seconde couche pour former un microcanal circulaire complet. Cette procédure expérimentale offre une approche simple, peu coûteuse et sans désalignement, plus efficace que d’autres techniques d’assemblage microfluidique multicouche. De plus, la circularité des canaux obtenus peut être précisément contrôlée en ajustant la pression de gonflage.
Outre ces avantages, le protocole proposé offre également un temps de fabrication rapide (moins de 4 heures). Les constructions circulaires obtenues sont très cohérentes sur des longueurs de canaux de petits diamètres (par exemple, 300 μm). De plus, les résultats expérimentaux de ce travail (c’est-à-dire la mesure de la rugosité de surface, l’imagerie optique, la mesure de l’angle de contact et les tests de poussée de pression) ont confirmé l’intégrité structurelle et la compatibilité fluidique, offrant un avenir prometteur dans la fabrication de réseaux complexes de microcanaux vasculaires à la reproductibilité et à l’adaptabilité étonnantes. Enfin, la méthode proposée est particulièrement adaptée aux laboratoires ayant un accès limité à l’infrastructure de salle blanche et présente un grand potentiel pour les avancées futures des applications vasculaires sur puce, de la modélisation de la thrombose et du dépistage de drogues.