過濾癌細胞！中科大團隊3D打印出可遠程控制的磁性微濾器

微流控設(shè)備常被采用3D打印技術(shù)制造，他們擁有小巧的外形，但懸浮在設(shè)備內(nèi)部液體中的顆粒卻要更小。很多化學(xué)和生物過程涉及從溶液中過濾某些顆粒，當年想通過一個過濾器裝置來處理像微流控通道這樣小的東西時，這恐怕很困難。因此，來自合肥工業(yè)大學(xué)和日本理化學(xué)研究所先進光子學(xué)中心的一個研究小組提出一個絕妙的想法，即3D打印一個可以遠程開啟和關(guān)閉的磁性旋轉(zhuǎn)微過濾器。

△微型旋轉(zhuǎn)式過濾器；比例尺：10微米 (圖片來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué))

研究人員制作了微小的磁驅(qū)動旋轉(zhuǎn)過濾器，用于微流控通道。這些過濾器只有70微米寬，60微米高，每邊有6.5微米的方形開口。

來自中國科技大學(xué)的研究小組成員Dong Wu表示："通過改變外部磁場的方向，我們制作的微濾器可以根據(jù)需要進行遠程操控，以過濾某些尺寸的顆粒，或者讓它們?nèi)客ㄟ^。這種功能可用于在片上實驗室設(shè)備中進行的許多類型的化學(xué)和生物研究，而且重要的是，使芯片有可能被重復(fù)使用。"

研究團隊采取了一些磁性納米粒子，并將其混合到光聚合物樹脂中，然后使用雙光子聚合，他們打印了旋轉(zhuǎn)微過濾器，使其具有磁性。由于它具有磁性，所以可以從微流控設(shè)備的外部用磁場對其進行無線操控；保持這種設(shè)備的密封性是非常重要的，否則研究樣本可能會被污染，所以盡量減少電線的流出是保持密封的好方法。簡單地將磁場旋轉(zhuǎn)90°就能激活或停用過濾器。

微過濾器在含有聚苯乙烯顆粒的酒精溶液中進行了測試，這些顆粒的直徑為8微米和2.5微米。該團隊的一名成員Chenchu Zhang解釋了它是如何順利通過的："很明顯，小于孔徑的顆粒很容易通過微濾器，而較大的顆粒則被過濾掉了。當處于通過模式時，任何被過濾器捕獲的較大顆粒都被液體沖走，這防止了過濾器的堵塞，并允許重復(fù)使用微過濾器"。這意味著他們可以用該過濾器從溶液中拉出某些大小的顆粒，將其側(cè)轉(zhuǎn)并通過它進行沖洗，以沖掉捕獲的顆粒，然后重新使用該過濾器。

醫(yī)藥科學(xué)家和醫(yī)學(xué)研究人員將能夠在他們的3D打印微流控設(shè)備中使用這些廉價的3D打印微過濾器，從而使他們的工作更加有效。中國科技大學(xué)的Chaowei Wang介紹了這項技術(shù)可能的一些發(fā)展方向："這種過濾器最終可用于分揀不同大小的細胞，如分離循環(huán)腫瘤細胞進行分析，或檢測可能表明疾病的異常大細胞。隨著進一步的發(fā)展，甚至有可能將其用于放置在體內(nèi)的設(shè)備中進行癌癥檢測"。