Mikrofluidisten vieritestien 3D-tulostaminen
Huuska, Linnea (2025-03-12)
Mikrofluidisten vieritestien 3D-tulostaminen
(12.03.2025)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
suljettu
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025031718354
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025031718354
Tiivistelmä
Mikrofluidiikka tutkii nesteiden tai kaasujen ohjaamista mikrokokoisissa kanavissa. Mikrofluidiset vieritestit (ns. mikrofluidiset sirut) ovat mikrometrien kokoisia rakenteita hyödyntäviä määrityslaitteita, joiden avulla voidaan diagnosoida potilas nopeasti paikan päällä. Mikrofluidiset sirut koostuvat erilaisista rakenteista, kuten kanavista, säiliöistä, venttiileistä ja pumpuista, joiden avulla nestettä tai kaasua ohjataan. Mikrofluidisten rakenteiden avulla voidaan toteuttaa monimutkaisempia reaktioita ja siten herkempiä, tarkempia ja jopa monianalyyttitestaukseen soveltuvia vieritestejä. Tässä teoreettisessa tutkielmassa käsitellään 3D-tulostuksen hyödyntämisen haasteita ja etuja mikrofluidisten vieritestien valmistuksessa. Käsiteltyjä menetelmiä ovat stereolitografia, filamenttipohjainen pursotustulostus ja mustepohjainen 3D-tulostaminen.
Mikrofluidisten vieritestien valmistukseen haetaan jatkuvasti parempia menetelmiä, koska mikrofluidiikan perinteiset valmistusmenetelmät ovat hitaita ja soveltuvat huonosti suuren mittakaavan tuotantoon. Nykypäivänä lupaavaksi vaihtoehdoksi on noussut 3D-tulostaminen. 3D-tulostuksessa materiaalia lisätään tietokoneella tehdyn mallin mukaan kerros kerrallaan lopulta muodostaen halutun kappaleen. 3D-tulostusmenetelmät ovat kustannustehokkaita ja nopeita menetelmiä vieritestien valmistukseen. Tällä hetkellä kuitenkin eri 3D-tulostusmenetelmillä on omat haasteensa ja mahdollisuutensa tiettyjen ominaisuuksien toteuttamisessa.
Mikrofluidisten vieritestien valmistusmenetelmän valinnassa on otettava huomioon esimerkiksi haluttu resoluutio, käytettävissä olevat materiaalit ja tulostusnopeus. Kehittämällä vieritesteihin sopivia materiaaleja ja parantamalla ohjausta saadaan vähennettyä haasteiden määrää sekä mahdollisesti tuotua mikrofluidiset vieritestit laajamittaiseen käyttöön tulevaisuudessa. Todelliset mikrofluidiset vieritestit eivät ole vielä lyöneet läpi markkinoille juuri nykyvalmistuksen haasteiden vuoksi, mutta jotkin isommat millifluidiset testit ovat jo markkinoilla.
Mikrofluidisten vieritestien valmistukseen haetaan jatkuvasti parempia menetelmiä, koska mikrofluidiikan perinteiset valmistusmenetelmät ovat hitaita ja soveltuvat huonosti suuren mittakaavan tuotantoon. Nykypäivänä lupaavaksi vaihtoehdoksi on noussut 3D-tulostaminen. 3D-tulostuksessa materiaalia lisätään tietokoneella tehdyn mallin mukaan kerros kerrallaan lopulta muodostaen halutun kappaleen. 3D-tulostusmenetelmät ovat kustannustehokkaita ja nopeita menetelmiä vieritestien valmistukseen. Tällä hetkellä kuitenkin eri 3D-tulostusmenetelmillä on omat haasteensa ja mahdollisuutensa tiettyjen ominaisuuksien toteuttamisessa.
Mikrofluidisten vieritestien valmistusmenetelmän valinnassa on otettava huomioon esimerkiksi haluttu resoluutio, käytettävissä olevat materiaalit ja tulostusnopeus. Kehittämällä vieritesteihin sopivia materiaaleja ja parantamalla ohjausta saadaan vähennettyä haasteiden määrää sekä mahdollisesti tuotua mikrofluidiset vieritestit laajamittaiseen käyttöön tulevaisuudessa. Todelliset mikrofluidiset vieritestit eivät ole vielä lyöneet läpi markkinoille juuri nykyvalmistuksen haasteiden vuoksi, mutta jotkin isommat millifluidiset testit ovat jo markkinoilla.