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教授和博士学生因专注于微流体器件的3D打印而获得美国国家科学基金会资助

微流体研究太小,即使用标准显微镜也看不见,它在生物化学、纳米技术和生物技术研究的许多方面都有很大的影响。精密微流体涉及一种设备,该设备的通道只允许流动50微米或更少。一种能够在微米尺度上处理或操纵流体的设备可以为研究人员提供关键数据。

Pranav索曼

“这可能是生命科学中一个基本和常见的研究配件或工具,类似于目前使用的井板或试管。生物医学和化学工程教授普拉纳夫·索曼说:“几乎生命科学的任何研究都可以使用微流体技术来了解自己的细胞。”

虽然微流控技术的研究可以取得令人难以置信的突破,但一种可用的设备要花费数千美元,而且需要几个月的时间才能制造出来。许多研究人员根本无法从事这种类型的研究。

“涉及到微流体的任何项目的成本和时间都是一个障碍,”索曼说。“只有那些能接触到微加工设备或洁净室的人才能从事这项工作,其他人则被排除在外。”

索曼认为,现代3D打印技术可以打破微流体研究的障碍,并成立了一家小型企业来探索这种可能性。

Soman研究小组的博士生郑雄(音译)说:“目前的客户倾向于限制他们对微流控设备的使用,而新客户不愿将这种设备用于他们的目标应用。”“该项目将使定制微流体设备的快速制造成为可能,成本和周转时间大大降低。”

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郑熊

Soman的公司3D Microfluidics LLC获得了美国国家科学基金会(NSF) 22.5万美元的小企业创新研究第一阶段拨款,用于开展快速、可伸缩3D打印高分辨率微流体设备的研究和开发工作。

索曼说:“我们的商业模式是,任何需要精密微流体的人都可以找个人谈谈,上传规格,我们两天就能发货。”

Xiong将担任NSF资助项目的首席研究员,以及3D Microfluidics LLC的首席技术官(CTO)。

熊说:“我们的技术将为生物科学领域的精密微流体广泛商业化打开大门,在基础细胞生物学、药物筛选、细胞治疗、毒性测试和再生医学等领域有广泛的应用。”

工程和计算机科学学院院长J. Cole Smith说:“这个项目例证了技术转移、企业家精神和具有直接工业相关性的高影响研究。”“Pranav和郑的工作不仅是创新的,而且可以为世界各地的研究人员打开微流体的研究领域。”

索曼和熊一直在从其他学术研究人员那里收集信息,并将与在工业界工作的科学家和工程师交谈,看看他们的想法是否会对他们有益。

“从行业的角度来看,我们想了解更多关于使用微流体的兴趣和需求,以及目前的挑战和痛点,”Soman说。“开发原型是第一阶段。这项资助将有助于在开始商业化之前验证几个技术问题。”

“这是一个非常令人兴奋的消息。Soman博士的创造性工作将有助于微流体设备制造的革命,这将使许多研究人员受益于急需的资源,”负责研究和研究生项目的临时副院长Dacheng Ren说。“这是工程创新和企业家精神的一个很好的例子。”

他们还需要解决一些物流和质量控制问题。在接下来的一年里,他们将研究一种可以兼容印刷但不会破裂的新材料,以及如何安全地将定制的精密微流控芯片邮寄给潜在客户。

熊说:“在第一阶段,我们的目标是发现和开发新的材料,不仅要与我们的3D打印平台兼容,而且要表现出必要的耐久性、透明度、生物相容性和对流体的不渗透性。”

该项目要求索曼和熊担任研究人员和企业家。索曼说,来自研究员出身的企业家詹姆斯·a·门罗的指导和建议使他们有可能实现自己的目标。

“我真的很喜欢和Pranav一起工作。创业需要很多勇气和努力来应对未知的事物,而他有勇气和动力去做。”Monroe说。

如果Soman和Xiong的公司的研究表明按需3D打印微流体能够成功,他们将有资格申请美国国家科学基金会的第二阶段资助。

生物医学和化学工程系主任Julie Hasenwinkel说:“Pranav开发了一个令人兴奋的新平台,它将使基础生物医学和应用生物医学研究成为可能。我们非常高兴他获得了这种支持,从而提高了这项技术的商业化。”“他和郑是我们学科的企业家精神的榜样,也为系里其他人树立了榜样。”

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.syr.edu/blog/2020/06/24/professor-and-ph-d-student-receive-nsf-grant-for-business-focusing-on-3d-printing-of-microfluidic-devices/