Artigo de método

Dispositivos Microfluídicos Impressos em 3D de Baixo Custo para Prototipagem Rápida e Aplicações Biológicas

DOI:

10.3791/69494

20 de março de 2026

Neste artigo

Resumo

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Desenvolvemos um dispositivo microfluídico de baixo custo, impresso em 3D, e um software de código aberto baseado em Python que pode gerar gradientes de concentração programáveis. Validamos essa plataforma personalizável usando osmometria e análise colorimétrica, possibilitando estudos de exposição osmótica reprodutível e ensaios biomédicos com materiais que custam menos de US$ 5 e impressão 3D de nível consumidor.

Resumo

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dispositivos microfluídicos oferecem controle preciso sobre a mistura de soluções e a geração de gradientes, essenciais para ensaios celulares em criobiologia e pesquisa biomédica. No entanto, os métodos tradicionais de fabricação são demorados, caros e exigem expertise especializada, o que limita a acessibilidade. Para enfrentar esses desafios, desenvolvemos um fluxo de trabalho de dispositivo microfluídico econômico, confiável e totalmente impresso em 3D para facilitar prototipagem rápida e econômica usando uma impressora de consumo e resinas plásticas biocompatíveis. Aqui, demonstramos esse fluxo de trabalho com um dispositivo de mistura fluídica capaz de gerar gradientes de concentração programáveis e combinações de soluções. Dispositivos de mixagem comerciais custam mais de $300 cada e não podem ser personalizados. Ao utilizar materiais de resina acessíveis e um design inovador de canal aberto selado com fita adesiva transparente, superamos problemas comuns de fabricação, como o entupimento dos canais, possibilitando a fabricação rápida e reprodutível de arquiteturas microfluídicas complexas, tudo isso a um custo de materiais inferior a US$ 5. Aqui demonstramos esse fluxo de trabalho, integrando bombas de seringa duplas para criar gradientes osmóticos lineares, variando de condições iso-osmóticas (~300 mOsm/kg) a hiperosmóticas (~9.000 mOsm/kg), seguidas por um retorno à isotonicidade em intervalos definidos. Para garantir automação e reprodutibilidade, desenvolvemos uma ferramenta de software open-source baseada em Python que regula precisamente a ativação da bomba de seringa, as taxas de fluxo e o tempo de gradiente. O desempenho do dispositivo foi validado por meio de medições osmométricas contínuas, que confirmaram tanto a linearidade e precisão da geração de gradientes, quanto medições colorimétricas para confirmar a eficácia da mistura. Essa plataforma microfluídica acessível e econômica melhora significativamente a reprodutibilidade dos estudos de exposição osmótica e mostra potencial para diversas aplicações biomédicas, incluindo triagem de fármacos e modulação química precisa.

Introdução

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dispositivos microfluídicos tornaram-se essenciais para controlar concentrações e ambientes químicos em ensaios celulares, estudos de estresse osmótico e experimentos da administração de medicamentos em pesquisa biomédica, criobiologia e outras aplicaçõesdiagnósticas 1,2. Esses dispositivos permitem o controle preciso do fluxo e concentração do fluido na escala micrômica. Por exemplo, dispositivos microfluídicos têm sido usados para a adição e remoção de agentes crioprotetores durante a criopreservação de células, a fim de prevenir danososmóticos 3. De forma semelhante, esses dispositivos microfluídicos também são usados para estabelecer diluições em série de antibióticos para testar a suscetibilidade antimicrobiana contra organismosresistentes 4. Isso permite a identificação de combinações ideais de medicamentos para tratar infecções resistentes a antimicrobianos (RAM). Além disso, ele possibilita imagens e monitoramento de células vivas, reduz o consumo de reagentes e facilita a precisão nos gradientes de concentração, em contraste com técnicas macroscópicas, como a câmara Boyden, que fornecem gradientes mais grosseiros e estáticos sem monitoramento celular emtempo real 1,5. Essas capacidades permitem a imitação de ambientes químicos in vivo in vitro para estudos de alta resolução sobre comportamento celular, migração celular, ensaios de invasão celular, resposta a medicamentos e testes de toxicidade.

Apesar das vantagens dos dispositivos microfluídicos, as técnicas tradicionais de microfabricação para esses dispositivos (por exemplo, fotolitografia e moldagem de polidimetilsiloxano (PDMS)) são frequentemente demoradas, caras e exigem equipamentos e expertise especializados6. Portanto, criar um novo dispositivo por meio da litografia suave pode levar dias de trabalho, e mudanças iterativas no design também sãotrabalhosas 6. Recentemente, a impressão 3D tornou-se uma alternativa rápida de prototipagem para superar essas limitações. No entanto, a adoção precoce da microfluídica impressa em 3D foi limitada pelo custo das impressoras de alta resolução (frequentemente ≥ $10.000), e unidades baratas não fornecem resoluçãosuficiente 7. A melhoria na estereolitografia baseada em LCD de baixo custo avançou significativamente nesse campo, já que as impressoras de consumo (frequentemente ~$150-$500) agora oferecem resolução em microescala (~20-50 μm), suficiente para muitas aplicaçõesmicrofluídicas 5. Considerando esses avanços, o objetivo geral do nosso trabalho era estabelecer um fluxo de trabalho eficiente e custo-efetivo para dispositivos microfluídicos totalmente impressos em 3D que possam gerar gradientes de concentração controlados sem as barreiras típicas da complexidadede fabricação 8. Nosso objetivo era desenvolver um método rápido e confiável para produzir sistemas de modelos microfluídicos personalizados, utilizando uma impressora LCD 3D de nível consumidor e resina biocompatível, tornando-os acessíveis a uma ampla gama de laboratórios.

Aqui, apresentamos um dispositivo microfluídico impresso em 3D capaz de misturar soluções, gerar gradientes de concentração contínuos e programáveis, e formar combinações de soluções e gradientes de concentração programáveis. O dispositivo é fabricado por estereolitografia de mesa e montado completamente, utilizando um design de canal aberto que é completamente selado com um filme adesivo transparente e a obstrução do canal induzida por resina de filme adesivo, o que é um desafio amplamente relatado na estereolitografia microfluídica 9,10; No entanto, essa abordagem desenvolve um dispositivo microfluídico robusto e à prova de vazamentos, sem exigir equipamentos especializados de tratamento ou colagem de superfícies, e supera o problema comum de resina não curada obstruir os pequenos canais durante a impressão11. Além disso, ao usar resinas baratas e curáveis por UV, cada dispositivo pode ser produzido rapidamente por apenas alguns dólares em materiais. Outra vantagem é que seu projeto não é fixo; Ele pode ser facilmente modificado e reimpresso, diferente dos dispositivos comerciais que custam centenas de dólares cada e não podem serpersonalizados 12, 13, 14.

Para controlar a concentração da solução, o dispositivo impresso em 3D foi integrado a bombas de seringa duplas (uma para cada solução de entrada) controladas por um script Python de código aberto, conforme descrito anteriormente para aplicaçõesmicrofluídicas 15. Isso permite a regulação precisa das taxas de fluxo, degraus de gradiente e temporização de forma automatizada. 15 As taxas de fluxo em nosso sistema normalmente variam de alguns microlitros a 30 μl/min por entrada, dentro das quais uma mistura uniforme foi consistentemente alcançada, mantendo o esforço mínimo de cisalhamento. Usando esse sistema, geramos perfis lineares de concentração que abrangem desde condições aproximadamente iso-osmóticas (~300 mOsm/kg) até extremas hiperosmóticas (~9.000 mOsm/kg) e retornando a isotônicas, em intervalos de tempo definidos. Leituras contínuas do osmômetro confirmaram que os gradientes gerados eram lineares e precisos, e um ensaio colorimétrico simples verificou a mistura eficiente das soluções de entrada. Esses resultados validam que gradientes de concentração complexos e variáveis no tempo podem ser alcançados de forma reprodutiva com nossa plataforma totalmente impressa em 3D, destacando seu potencial para melhorar a taxa de transferência e padronização dos estudos de exposição osmótica por uma fração do custo usual.

Esta plataforma microfluídica impressa em 3D demonstra os avanços recentes rumo a soluções "lab-on-a-chip" que fornecem resolução suficiente para muitas aplicações microfluídicas baseadas em células 16,17. Além disso, especialistas preveem que a manufatura aditiva deve se tornar um método líder para a fabricação de microdispositivos à medida que os avanços na tecnologia e nos materiais de impressoraspersistirem 6. Uma vantagem fundamental da nossa abordagem é que a acessibilidade não vem em detrimento do desempenho. De acordo com estudos anteriores que demonstraram estratégias de fabricação microfluídica de baixocusto 18,19, essas impressoras acessíveis produzem recursos de dispositivo comparáveis a muitos sistemas industriais comerciais em termos de confiabilidade eprecisão7. Assim, os pesquisadores podem adotar esse método com confiança de que ele atenderá aos requisitos de precisão da maioria das aplicações. Essa plataforma pode ser adaptada a uma variedade de necessidades, desde a automatização da adição/remoção de crioprotetores em múltiplas etapas, até a triagem de respostas a fármacos em diferentes faixas de concentração e a entrega de modulação química precisa nos modelos organ-on-chip16. Particularmente, os tamanhos de resolução impressa (cerca de 100 μm de dimensões de canal) são suficientes para muitos ensaiosbiológicos 16, fornecendo uma boa faixa para escalas típicas de comprimento de células ou partículas. Em resumo, ao reduzir significativamente o tempo de fabricação, custos e requisitos de especialização, essa plataforma microfluídica totalmente impressa em 3D permite que os investigadores prototipem e implementem soluções microfluídicas personalizadas de forma eficiente. Embora passos manuais de pós-processamento, como polimento superficial e vedação com fita adesiva, ainda sejam necessários passos manuais, o fluxo de trabalho geral permanece acessível e economiza tempo em comparação com métodos convencionais de microfabricação.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Protocolo

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Projeto do slide de mistura microfluídico

  1. Utilizando um software CAD adequado (por exemplo, AutoCAD 3D ou TinkerCAD, AutoDesk, Inc), projete um microcanal serpentino com entradas de dois canais e uma junção em forma de Y de mistura, seguida por um caminho para facilitar uma mistura eficaz e fornecer comprimento adequado de canal para difusão. Combine os elementos do canal em uma única região.
  2. Crie um slide retangular (85 mm x 28 mm x 3 mm) para servir como base de substrato. Depois, subtraia o microcanal serpentino previamente projetado da superfície superior da lâmina para formar uma estrutura de canal aberto com profundidade e largura adequadas.
  3. Crie cada porta de conector rosqueada (1/4"-28 UNF) para tubos de 1/16" de abertura como um recurso separado e funda-a com o corpo do ferrolho, garantindo que a rosca interna UNF corresponda exatamente às conexões.

2. Preparação do design para impressão

  1. Para se preparar para o processo de impressão 3D, importe os arquivos STL da montagem microfluídica projetada para um software de fatiamento de código aberto, como o CHITUBOX Basic v2.3.1 (Shenzhen CBD Technology Co. Ltd, China).
  2. Carregue configurações pré-definidas específicas da impressora e configurações de perfis de resina (Phrozen_Sonic_Mini_8K_Power_Resin_SG_00.cfgx) no software de fatiamento. Importe o arquivo completo de configurações da impressora e resina do repositório GitHub correspondente via: Configurações de Corte > Configurações de Importação.
    NOTA: Um guia completo para impressão em resina 3D está fora do escopo deste trabalho; no entanto, a maioria dos fabricantes de impressoras 3D fornece guias sobre como ajustar configurações de resina e posicionar impressões para sucesso, ou seja, https://phrozen3d.com/blogs/tutorials/resin-print-failures.
  3. Ajuste a orientação do modelo para cerca de 45-50° em relação à placa de construção (46,67° usado aqui), para obter os melhores resultados de impressão. Essa posição previne problemas de sucção durante a impressão e mantém pequenos canais e furos livres.
    NOTA: Uma vez importado o slide de mistura STL, ele é colocado plano sobre a superfície de impressão. A orientação do ferrolho deve então ser girada para permitir que a resina escoe e minimizar o risco de diferenças de pressão causadas pela formação de elementos ocos contra uma superfície plana.
  4. Adicione o suporte estrutural para o slide usando o recurso de suporte automático no software de fatiamento. Certifique-se de que o canal fique voltado para longe da cabeça de impressão visível na janela principal do Chitubox. Depois, aumente a distância entre o slide e a placa de impressão para 5 mm usando o botão de tradução e o menu que fica no lado esquerdo da tela principal do Chitubox. Essa abertura permitirá estruturas de suporte e uma jangada de suporte para a parte prined.
  5. Depois, adicione os suportes adicionais manualmente, aumentando a densidade das peças de suporte no ponto mais próximo da cabeça de impressão e adicionando suportes em ambos os lados do ferrolho para garantir que a peça permaneça em posição estática enquanto é elevada através da resina viscosa.
  6. Revise cuidadosamente os suportes gerados automaticamente e adicione suportes extras manualmente conforme necessário para aumentar a estabilidade, especialmente em recursos complexos como bordas e canais.
  7. Fatie o modelo e examine cuidadosamente cada camada, certificando-se de que não haja espaços visíveis entre as fatias.
  8. Clique no botão de detecção de ilhas via: Slice > Island Detection para encontrar regiões não suportadas que podem causar erros de impressão. Se regiões isoladas forem detectadas, repita o processo de fatiamento.
  9. Uma vez que o modelo passe pela inspeção da ilha sem que áreas isoladas sejam detectadas, salve o arquivo preparado como um arquivo ".ctb" em um pen drive, deixando-o pronto para impressão 3D.
    NOTA: As configurações de resina foram importadas a partir da recomendação do fabricante e testadas usando o modelo XP Finder fornecido pelo fabricante, podendo ser encontradas no https://phrozen3d.com/pages/phrozens-xp-finder-and-rp-tester-test-model-download-and-tutorials. Como as configurações podem variar conforme as condições ambientais do laboratório e entre as impressoras, é importante testar essas configurações e, em alguns casos, fazer ajustes para levar em conta as condições internas do laboratório. Um arquivo completo de configurações para a impressora e a resina pode ser encontrado no repositório do GitHub que acompanha este texto, junto com todo o código e qualquer arquivo .stl mencionado. Note que encolhimento e empenamento também podem ocorrer durante a impressão. Isso pode ser compensado em certa medida ajustando tanto as configurações da resina, o ângulo de impressão quanto a distribuição dos postes de suporte para se adequar às condições ambientais do laboratório. Note que a transparência do slide é fortemente afetada pelo ângulo em que as camadas são formadas; No entanto, como esse slide é usado apenas para mistura, não para imagem, isso era apenas uma preocupação para garantir clareza suficiente para a colorimetria da mistura. Isso era conseguido garantindo que a parte inferior do ferrolho ficasse entre 20 e 60 graus em relação à placa de impressão. Neste caso, o ângulo de 46,67 graus foi usado, pois esse ângulo proporcionava um alto grau de clareza óptica baseado no alinhamento das camadas, sem ser tão íngreme a ponto de resultar em características não suportadas durante o processo de impressão, conforme verificado pelo botão Chitubox check for islands , que pode ser encontrado na tela de fatiamento que aparece após clicar no botão Slice .

3. Impressão e pós-processamento

  1. Selecione o arquivo .ctb correspondente ao conjunto do slide microfluídico e do conector e inicie o trabalho de impressão.
    ATENÇÃO: Embora impressoras 3D à base de resina para consumidores sejam destinadas a serem usadas em ambientes domésticos, materiais de resina podem emitir compostos orgânicos voláteis (VOCs) potencialmente perigosos. Portanto, recomenda-se operar a impressora 3D dentro de uma exaustão química ou em uma área com ventilação adequada.
  2. Monitore o processo de impressão periodicamente. Uma impressão típica desse design leva cerca de 3-4 horas, dependendo das propriedades da resina e da velocidade da impressora.
  3. Após a impressão, remova cuidadosamente o dispositivo impresso da placa de construção usando um raspador plástico e imediatamente borrife o modelo impresso com etanol 90% para remover a resina não curada.
    ATENÇÃO: Resina não curada pode causar queimaduras químicas graves. Certifique-se de que o equipamento de proteção individual (EPI) adequado seja usado, incluindo luvas, jaleco e óculos de proteção, ao manusear os dispositivos até que estejam totalmente curados e limpos. O etanol usado para lavar amostras impressas deve ser manuseado em uma área bem ventilada. Certifique-se de usar EPI, incluindo luvas e proteção ocular.
  4. Enquanto a impressão ainda estiver macia, verifique se todos os pequenos furos, canais e áreas roscadas estão claros e acessíveis. Se necessário, use suavemente pequenas ferramentas, como uma ponta de pipeta ou agulha de calibre fino, para limpar áreas parcialmente bloqueadas ou obstruídas. Use ar comprimido ou uma seringa cheia de etanol para lavar os canais e confirmar a permeabilidade.
  5. Imerga completamente o modelo impresso em etanol 99% por 2-3 minutos, dissolvendo resina residual não curada e garantindo uma limpeza completa de todos os microcanais e fendas.
  6. Coloque a impressão limpa em uma câmara de cura UV. Expõe cada lado do slide impresso de forma uniforme à luz UV por aproximadamente 30 s de cada lado. Exposição uniforme previne deformações e garante estabilidade dimensional.
    ATENÇÃO: Sempre use óculos de proteção contra UV durante os procedimentos de cura UV para evitar danos oculares.
    NOTA: A caixa de cura contém uma lâmpada de alta intensidade de 405 nm. Como a peça é em sua maior parte transparente e a lâmpada é mantida 10 cm acima da peça, a cura ocorre rapidamente. Experimentos com diferentes durações de exposição da lâmpada mostraram que 6 s de tempo de lâmpada, seguidos por 3 s com a peça girada, são eficazes. O fabricante recomenda curar com uma estação de cura medicure ajustada para 30 minutos e minutos em branco, respectivamente.
  7. Após a cura, imerga ou enxágue brevemente a impressão em etanol, depois coloque-a em um saco Ziplock lacrado contendo etanol para evitar o secamento e o endurecimento da resina em áreas não intencionais.
  8. Coloque o saco lacrado com etanol e o modelo curado em um limpador ultrassasso. Sonice por 180 s para remover efetivamente qualquer resina ou contaminante não curado.
    NOTA: Alternativamente, estações comercialmente disponíveis de lavagem e cura podem ser usadas para padronizar o pós-processamento em laboratórios.
  9. Após a sonicação, enxágue bem o dispositivo impresso com água destilada.
  10. Realize uma etapa final de limpeza pulverizando e submergindo o dispositivo novamente em 90% de etanol. Se necessário, repita a limpeza ultrassônica por mais 180 segundos para garantir a limpeza completa.
  11. Após a pós-cura, polia cuidadosamente a superfície da peça com lixa de grão 440. Pós-cure os conectores roscados que serão inseridos na lâmina de mistura usando o mesmo processo, com a ressalva de que 3 conectores são impressos, lavados e pós-curados simultaneamente, colocando-os lado a lado na impressora, na caixa pós-cura e dentro dos ziplocks contendo etanol. Enxágue novamente com água destilada e deixe secar ao ar livre ou sece suavemente com ar comprimido para remover qualquer água restante.
    NOTA: Imagens passo a passo do processo de impressão são mostradas na Figura Suplementar 1.

4. Polimento superficial e vedação do canal microfluídico

  1. Para alcançar a suavidade e uma visualização clara e boa vedação, use uma pedra de vidro para polir a superfície da lâmina microfluídica.
  2. Primeiro, use uma pedra de vidro de 2,45 micrômetros (6.000 malhas) (faixa de grão ~1,5-2,3 μm) para polir a superfície superior até que fique uniformemente lisa. Depois, melhore ainda mais o acabamento superficial polindo com uma pedra mais fina de 0,92 micrômetro (16.000 malhas) (faixa de granulação ~0,76-1,5 μm). Isso garantirá um acabamento ainda mais liso (Figura Suplementar 2).
  3. Sele o microcanal usando um patch transparente à prova d'água e vede fita. Certifique-se de que a fita cubra completamente toda a área do canal, mantendo os furos e portas dos conectores desobstruídos (veja a Figura 1).
  4. Primeiro, aplique a fita de um lado do ferrolho, depois pressione suavemente, mas firmemente, com o polegar para garantir a aderência uniforme e eliminar bolhas de ar.
  5. Use tesouras afiadas ou uma faca para cortar o excesso de fita das bordas do ferrolho, garantindo que o conector esteja bem cortado e funcionando.
  6. Asse o ferrolho colado com fita adesiva a 60 °C por 30 minutos para aumentar a força da aderência.
  7. Após o resfriamento, aplique gel super cola para fixar os conectores na borda do ferrolho. Aplique uma pressão suave em cada conector enquanto a cola solidifica para garantir o alinhamento correto, facilitando conexões confiáveis dos tubos para o manuseio de fluidos.
    NOTA: Imagem representativa do dispositivo impresso exibindo transparência óptica suficiente é mostrada na Figura Suplementar 3.

5. Montagem e teste de fluxo de fluido

  1. Carregar as soluções de teste desejadas em duas seringas separadas (rotuladas como Seringa A e Seringa B; Figura 1). Para geração de gradientes, utilize duas soluções: (i) uma solução isosmótica composta por soro tampão de fosfato (PBS), e (ii) uma solução hiperosmótica composta por 40% (v/v) de dimetil sulfóxido (DMSO) com 1,2 M cloreto de sódio (NaCl) preparado em PBS.
    NOTA: O dispositivo criou gradientes lineares de concentração que variam de aproximadamente iso-osmóticos (~300 mOsm/kg) a condições hiperosmóticas extremas (~9.000 mOsm/kg) e retornam a isotônicos, ao longo de intervalos de tempo definidos.
  2. Use seringas de vidro de precisão à prova de gás para controle preciso do fluxo de fluidos e regulação da pressão. Prenda seringas ao ferrolho usando conexões de 1/4"-28, ferrules e tubo de 1/16" OD PEEK.
  3. Após fixar firmemente as seringas e tubos ao dispositivo microfluídico, monte as seringas em bombas de precisão programáveis.
  4. Conecte ambas as bombas de seringa (Bomba A e Bomba B) entre si usando o cabo de rede fornecido, garantindo operação sincronizada.
  5. Conecte a Bomba A a um computador com um cabo RS232 conectado na porta serial do computador.
  6. Configure a Bomba C a jusante do dispositivo microfluídico em modo de retirada para manter um fluxo constante e evitar o acúmulo de pressão.
  7. Execute o script baseado em Python para controlar o fluxo de fluido das bombas de seringa com precisão. Ele gerenciará a Bomba A e a Bomba B para criar um gradiente osmótico linear das condições ISO para as hiperosmóticas, seguido por um retorno às condições iso-osmóticas ao longo de intervalos de tempo definidos pelo usuário.
  8. Ajuste parâmetros experimentais como vazão, intervalos de gradiente e tempo total de execução no software Python para adaptar as condições experimentais aos requisitos específicos do ensaio.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Resultados

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

A Figura 1 ilustra a configuração geral do nosso dispositivo

figure-results-1
Figura 1: Configuração do sistema.Da esquerda para a direita, softwares de controle baseados em Python permitem a criação de curvas precisas de tempo versus concentração, variando as taxas de bombeamento das bombas de seringa A e B. O fluido...

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Discussão

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Câmaras de mistura de microfluídica são tipicamente componentes caros fabricados com configurações pré-definidas. Este manuscrito demonstra como a prototipagem rápida e o código personalizado permitem que laboratórios desenvolvam câmaras de mistura rapidamente, facilitando uma grande variedade de configurações experimentais.

Validamos a mistura completa usando análise colorimétrica e osmometria. As medições osmóticas foram ainda comparadas aos valores teóricos...

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Divulgações

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Esse trabalho foi financiado pelo Conselho Nacional de Pesquisa em Ciência e Engenharia (RGPIN-2023-04007) e pelos Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde (PJT-175283).

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
1/16" Tubulação Capilar OD PEEK – 65 & micro; m diâmetro internoIDEX Saúde e Ciência, EUASKU: ID-15601,5 m, cortado em seções menores. Comprado da Darwin Microfluidics
Luz de cura de resina UV para impressora 3D – 230 V 405 nmSkouphy, ChinaUsado como estação de pós-cura, colocando-o em uma caixa de isopor branco com peça de resina por ~6 S
3x Seringas de Vidro UNF 1/4-28 Gastight & ndash; 5 mLHamilton, EUASKU: HM-10103664A conexão 1/4-28 permite conexão a 1/16" Tubo PEEK. Comprado da Darwin Microfluidics
Dimetil Sulfóxido (DMSO), ACS certificadoFisher Scientific, EUACat.No: D128-1Comprado da Fisher Scientific
PADRÃO DE CALIBRAÇÃO ELITechGroup, 850 MOSM/KELITechGroup, EUAVCAT: SS-277, Cat. Não: NC1876875Comprado da Fisher Scientific
PADRÃO DE CALIBRAÇÃO DO ELITechGroup, 300 MOSM/KELITechGroup, EUAVCAT: SS-276, Cat. Não: NC1876872Comprado da Fisher Scientific
Conexões e Conexões PFA Sem Flange Virolas ETFE 1/4"-28 a 1/16"  IDEX Saúde e Ciência, EUASKU: ID-XP-245XPacote de 10, comprado na Darwin Microfluidics
Corante AlimentarClube House, Canadá
Osmômetro de Ponto de Congelamento FreezePoint 6000PELITechGroup, EUAModelo: 6000P
Vasos de Medição FreezePointELITechGroup, EUAVCAT: SS-279, Cat. Não: NC1876881Comprado da Fisher Scientific
Gel de Super Cola Gorila The Gorilla Glue Company, EUAhttps://gorillatough.com/product/gorilla-super-glue-gel/
Misturador em espinha de peixe - Lasca de vidroFábrica de Pequenas CoisasSKU: LTF-012.00-4264Comprado da Darwin Microfluidics
Mídia Hiperosmótica - 40% DMSO (v/v) com 1,2 M NaClMade in Lab
Ibidi µ-Slide VI 0.4 – ibiTreatIbidi, AlemanhaCat.No: 80606
Mídia Isosmótica - Cytiva HyClone Fosfato Tamponado (PBS)Cytiva, EUACat.No: SH3025601Comprado da Fisher Scientific
Estereoscópio MóticoMotic, Hong KongModelo:  SMZ-168 TLED
Bombas de Seringa NE1000 SyringONENew Era Pump Systems Inc., EUAModelo: 1010-EUAComprado da New Era Pump Systems Inc.
Impressora 3D Phrozen Sonic Mini 8kPhrozen Tech Co., LTD. Taiwan (R.O.C.)Phrozen Sonic Mini 8k
Cabo Primário RS-232 de Pump-to-PCNew Era Pump Systems Inc., EUAModelo: CBL-PC-PUMP-7 (cabo de 7 pés)Conversor serial de 9 pinos para RS232, comprado da New Era Pump Systems Inc.
Cabo Secundário de Rede Bomba-Bomba-BombaNew Era Pump Systems Inc., EUAModelo: CBL-NET-7 (cabo de 7 pés)Cabo RS232, comprado da New Era Pump Systems Inc.
Resina - PowerResins Sugical Guide Resina 1000 GRPowerResins, 3BFab Inc, Tü RkiyeREF: PSG-03-C
Cabo Conversor RS-232 para USBTecnologia Prolífica, Taiwan (R.O.C.)Modelo: CBL-USB232Comprado da New Era Pump Systems Inc.
Fita de Vedação Deslizante - Fita Gorila Crystal Clear 1,88" x 9 jardasThe Gorilla Glue Company, EUA
Cloreto de Sódio (NaCl)EMD Millipore, MilliporeSigma, AlemanhaGato. Não: M1064041000Comprado da Fisher Scientific

Referências

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Samandari, M., et al. A simple, low cost and reusable microfluidic gradient strategy and its application in modeling cancer invasion. Sci Rep. 11 (1), 1-11 (2021).
  2. Sackmann, E. K., Fulton, A. L., Beebe, D. J. The present and future role of microfluidics in biomedical research. Nature. 507 (7491), 181-189 (2014).
  3. Zhao, G., Fu, J. Microfluidics for cryopreservation. Biotechnol Adv. 35 (2), 323-323 (2017).
  4. Sweet, E., et al. 3D microfluidic gradient generator for combination antimicrobial susceptibility testing. Microsyst Nanoeng. 6, 92(2020).
  5. Bhattacharjee, N., Urrios, A., Kang, S., Folch, A. The upcoming 3D-printing revolution in microfluidics. Lab Chip. 16 (10), 1720-1720 (2016).
  6. Nielsen, A. V., Beauchamp, M. J., Nordin, G. P., Woolley, A. T. 3D printed microfluidics. Annu Rev Anal Chem. 13 (1), 45-65 (2020).
  7. Leong, K. M., et al. Democratizing access to microfluidics: rapid prototyping of open microchannels with low-cost LCD 3D printers. ACS Omega. 9 (45), 45537-45544 (2024).
  8. Qiu, J., et al. 3D printing of individualized microfluidic chips with DLP-based printer. Materials. 16 (21), 6984(2023).
  9. Carnero, B., Bao-Varela, C., Gómez-Varela, A. I., Álvarez, E., Flores-Arias, M. T. Microfluidic devices manufacturing with a stereolithographic printer for biological applications. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 129, 112388-112388 (2021).
  10. Ahmed, I., Sullivan, K., Priye, A. Multi-resin masked stereolithography (MSLA) 3D printing for rapid and inexpensive prototyping of microfluidic chips with integrated functional components. Biosensors (Basel). 12 (8), 652(2022).
  11. Razavi Bazaz, S., et al. 3D printing of inertial microfluidic devices. Sci Rep. 10 (1), 5929(2020).
  12. Naderi, A., Bhattacharjee, N., Folch, A. Digital manufacturing for microfluidics. Annu Rev Biomed Eng. 21, 325-325 (2019).
  13. Duong, L. H., Chen, P. C. Simple and low-cost production of hybrid 3D-printed microfluidic devices. Biomicrofluidics. 13 (2), 024108(2019).
  14. Felton, H., Hughes, R., Diaz-Gaxiola, A. Negligible-cost microfluidic device fabrication using 3D-printed interconnecting channel scaffolds. PLoS One. 16 (2), e0245206(2021).
  15. Lake, J. R., Heyde, K. C., Ruder, W. C. Low-cost feedback-controlled syringe pressure pumps for microfluidics applications. PLoS One. 12 (4), e0175089(2017).
  16. Shafique, H., et al. High-resolution low-cost LCD 3D printing for microfluidics and organ-on-a-chip devices. Lab Chip. 24 (10), 2774-2790 (2024).
  17. Waheed, S., et al. 3D printed microfluidic devices: enablers and barriers. Lab Chip. 16 (11), 1993-2013 (2016).
  18. Liu, J., Hwang, H. H., Wang, P., Whang, G., Chen, S. Direct 3D-printing of cell-laden constructs in microfluidic architectures. Lab Chip. 16 (8), 1430-1438 (2016).
  19. Zhao, L., Wang, X. 3D printed microfluidics for cell biological applications. TrAC Trends Anal Chem. 158, 116864-116864 (2023).
  20. Elliott, J. A. W., Prickett, R. C., Elmoazzen, H. Y., Porter, K. R., McGann, L. E. A multisolute osmotic virial equation for solutions of interest in biology. J Phys Chem B. 111 (7), 1775-1785 (2007).

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Reimpressões e permissões

Solicitar permissão para reutilizar o texto ou as figuras deste artigo JoVE

Solicitar permissão

Etiquetas

Microflu dica Impressa em 3DGera o de GradientesMistura de Solu esBombas de SeringaGradientes Osm ticosAplica es Biom dicasDesign de Canal AbertoAutoma o em Python
Vídeo em breve

Artigos relacionados