用精度经营
虽然微型化在电气工程领域已经很先进,但在医学和生物化学领域,分析和处理技术仍然充斥着整个实验室。斯图加特大学和汉堡自由电子激光科学中心(CFEL)的研究人员开发了一种方法,可以将实验室缩小到针尖大小。
这要归功于短脉冲激光、光刻胶和3D打印技术。新利18官方这种方法开创了生物医学应用的新时代,无论是在药物配制方面,还是在微创手术技术方面。
在过去的几年中,新利18官方彻底改变了复杂形状的制作。通过使用串行应用程序(逐点或逐行编写代码),即使是最复杂的组件也可以快速而轻松地创建。为了也发展出这种方法来生产a实验室在缩影中,研究人员的团队现在正在制造液体的紧凑型处理器,该液体与人发的尖端几乎大于人头发的尖端,在短脉冲激光与光学光致抗蚀剂结合的帮助下。在该过程中,用于液体的集成电路被构造为非常精细通道的网络。
“传统上,在打印时,不同的功能部分,如字母,被并排放置在同一水平上组成一个句子。有了我们的新方法,我们现在能够把‘字母’结在一起,这样剩下的几乎只有没有任何缝隙的墨水了”,项目负责人、大三教授迈克尔·海曼解释说。自2019年10月以来,他一直领导斯图加特大学生物材料和生物分子系统研究所的智能生物集成系统组。他说,验证原型机的预期功能特别困难。“这就像你想看一份折叠起来的报纸。”因此,为了解读错综复杂的反应网络,该团队与汉堡DESY和瑞士Paul Scherer研究所的x射线断层扫描专家一起工作。他们有一个新的放大镜,它不仅可以重新放大反应网络,而且还可以将文本节点拉直,再次变成一个可读的页面。
X射线穿过一股微小的水
新生产过程的高度精度使得该团队可能优化用于生物分子的空间结构分辨率的特殊喷嘴。为此,研究人员在直径千分之一的千分之一的千分之一的千分之一的水喷射来照射X射线闪光的生物分子。可以使用一系列图像以高精度计算生物分子的原子架构。此外,研究人员成功地优化了特别高效的混合器,含义可控制的生物化学反应。该团队计划使用这些来记录酶及其基材之间的生化反应过程的连续快照。X射线激光器可用作一种薄膜相机,以便更好地了解分子动力学,例如医学化合物与靶蛋白之间的相互作用。
在医学上有广泛的应用
高度小型化的喷嘴和混合器也使一系列全新的生物医学应用成为可能。例如,该技术可用于生产极薄的柔性内窥镜,可以在人体或机器上最小的开口进行手术和调查。同样,药物的配方也可以改进。例如,从技术的角度来看,对哮喘患者进行最佳的药物喷洒仍然很困难。使用标准的吸入器,只有非常少量的物质会进入患者的肺部。这种紧凑的3D喷嘴可以使喷雾均匀,从而减少不必要的副作用,即使对慢性患者也是如此。
来源:斯图加特大学