●羅姆的特種產(chǎn)品科瑞來® MD可助力診斷器件實(shí)現(xiàn)出色的透明度和紫外線透射率

●科瑞來® MD模塑料具有優(yōu)異的流動(dòng)性和復(fù)制精度

Parallel Fluidics采用羅姆CYROLITE®科瑞來® MD模塑料生產(chǎn)微流控芯片。微流控是未來醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)的關(guān)鍵所在。它大大加快了樣本分析速度,徹底改變了檢驗(yàn)醫(yī)學(xué),并在新藥研發(fā)過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

Parallel Fluidics是一家位于美國馬薩諸塞州波士頓市的公司,主要業(yè)務(wù)是面向生命科學(xué)行業(yè)(包括診斷、藥物研發(fā)、精準(zhǔn)醫(yī)療、基因測(cè)序和細(xì)胞治療等領(lǐng)域)快速制造微流控原型。其技術(shù)以生產(chǎn)微流控器件和芯片為核心,這些器件和芯片由透明塑料制成,通常具有寬度和深度低至50微米(µm)的通道。此外,Parallel Fluidics還提供可實(shí)現(xiàn)各種“芯片實(shí)驗(yàn)室”操作的特種器件,而這些操作原本需要由外部硬件完成。

Parallel Fluidics采用自主開發(fā)的過渡成型工藝以及熱塑性塑料(包括羅姆的科瑞來® MD模塑料)生產(chǎn)微流控芯片。其芯片具有微小通道和腔室,厚度最高可達(dá)6毫米。

科瑞來® MD:用于制造診斷器件的羅姆特種模塑料

科瑞來® MD是一種用于醫(yī)療領(lǐng)域的高質(zhì)量聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物,可提供一系列改性產(chǎn)品。羅姆模塑料業(yè)務(wù)部醫(yī)療戰(zhàn)略客戶經(jīng)理Mary Morrison表示:“為了滿足嚴(yán)格的醫(yī)療診斷要求,我們專門開發(fā)了科瑞來® MD。它最大的特點(diǎn)是具有優(yōu)異的光學(xué)清晰度和紫外線透射率,且流動(dòng)性出眾、自發(fā)熒光低、尺寸穩(wěn)定性高。它還可以使用環(huán)氧乙烷和其他技術(shù)進(jìn)行滅菌處理。”

該材料的獨(dú)特特性可以提高生產(chǎn)的可靠性,因此深受Parallel Fluidics工程師們的青睞。Parallel Fluidics高級(jí)微流控工程師Duncan O'Boyle強(qiáng)調(diào)道:“例如,科瑞來® MD H12很好地兼顧了機(jī)械性和耐熱性。而經(jīng)過我們測(cè)試的科瑞來® MD產(chǎn)品均具有出色的可加工性能,非常適合我們采用混合制造工藝來生產(chǎn)微流控原型。”

Parallel Fluidics原型:快速、定做、優(yōu)質(zhì)

據(jù)O'Boyle稱,Parallel Fluidics的過渡成型工藝比傳統(tǒng)注塑工藝更快、更靈活,是在短時(shí)間(幾天)內(nèi)生產(chǎn)原型和小批量產(chǎn)品的理想選擇。“我們的模具成本效益高,可以快速進(jìn)行設(shè)計(jì)迭代,降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn),從而縮短從概念到上市的時(shí)間。”客戶以CAD文件的形式發(fā)送設(shè)計(jì)圖紙。Parallel Fluidics利用該文件制作鋁制模具,可根據(jù)需要多次模塑相同的器件。科瑞來® MD模塑料具有優(yōu)異的流動(dòng)性能,可以精準(zhǔn)復(fù)制微觀結(jié)構(gòu)。

帶有開放通道的主體通常由輕薄的覆蓋層(由透明的PMMA薄膜制成)密封。Parallel Fluidics高級(jí)應(yīng)用工程師Jonathan Cottet認(rèn)為,其工作的一項(xiàng)特殊技術(shù)挑戰(zhàn)在于接口,即為微流控芯片配備連接器件(如微閥、儲(chǔ)液器和流體連接器;流體連接器包括魯爾鎖或螺紋端口等)。而科瑞來® MD憑借其強(qiáng)大的熱穩(wěn)定性和粘附能力,在激光焊接和熱粘合工藝中表現(xiàn)出色,因此能夠克服上述挑戰(zhàn)。這也正是科瑞來® MD機(jī)械穩(wěn)定性的真正價(jià)值所在。

微型化的巨大優(yōu)勢(shì)

正如Cottet所說,生產(chǎn)微型化診斷設(shè)備非常復(fù)雜,但在實(shí)際應(yīng)用中卻具有重大的優(yōu)勢(shì):“如果想讓物質(zhì)之間相互作用,就必須讓它們靠得很近。然后我們才能處理直徑只有幾微米的人體細(xì)胞或細(xì)菌和病毒。”使用微流控系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是在減少樣品和試劑用量的前提下,獲得與傳統(tǒng)儀器相同的結(jié)果。Cottet指出,活檢中獲得的每一個(gè)細(xì)胞都非常寶貴。微流控技術(shù)能夠進(jìn)一步提高這些資源的利用率,進(jìn)而減少某些昂貴化學(xué)品和生物成分的用量。

紫外線透射率、耐化學(xué)性、微親水性

Parallel Fluidics選擇何種聚合物來生產(chǎn)原型取決于微流控系統(tǒng)的使用方式。科瑞來® MD的獨(dú)特之處在于其出色的透射率,在低至340納米波長(zhǎng)下的透光率可高達(dá)92%。得益于此,羅姆的該款特種產(chǎn)品成為了進(jìn)行精確光學(xué)診斷測(cè)量的首選材料。O'Boyle解釋說:“在我們加工的所有熱塑性材料中,科瑞來® MD的紫外線透射率最為優(yōu)秀。它可方便我們的客戶以可靠的方式透射低至340納米的波長(zhǎng),而不會(huì)在需要紫外線透射的設(shè)備中產(chǎn)生明顯的熒光或光學(xué)損失。”

除此之外,科瑞來® MD還為微流控技術(shù)提供了更多優(yōu)勢(shì):與其他透明的熱塑性塑料相比,科瑞來® MD的親水性更強(qiáng),因此芯片通道更容易被潤(rùn)濕,從而可在不產(chǎn)生氣泡或過大壓力的情況下導(dǎo)入流體。

與其他PMMA產(chǎn)品相比,科瑞來® MD還具有更強(qiáng)的耐化學(xué)性。因此,使用科瑞來® MD制成的產(chǎn)品可用乙醇噴灑或其他表面去污方法滅菌,而不會(huì)存在開裂或龜裂的風(fēng)險(xiǎn)。O'Boyle補(bǔ)充道:“得益于這一特性,科瑞來® MD更容易通過各種表面處理、涂層或其他使用弱極性溶劑的工藝進(jìn)行改性。”

微流控市場(chǎng)不斷增長(zhǎng),科瑞來® MD具有良好成本效益

總而言之,Parallel Fluidics認(rèn)為科瑞來® MD是一種具備多種出色特性的優(yōu)質(zhì)材料。憑借其極具吸引力的成本效益,科瑞來® MD非常適合用于微流控器件的批量生產(chǎn)。例如,與其他用于細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)備的塑料相比,科瑞來® MD具有出色的光學(xué)性能,且成本更低。

羅姆模塑料業(yè)務(wù)部醫(yī)療戰(zhàn)略客戶經(jīng)理Mary Morrison堅(jiān)信,微流控技術(shù)的重要性將與日俱增:“微流控技術(shù)的市值為320億美元,2023年至2032年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為12%至17%。它有可能徹底改變?cè)\斷、藥物篩選和研究行業(yè)。而我們的科瑞來® MD作為一種醫(yī)用亞克力,具有獨(dú)特的性能,將在相關(guān)應(yīng)用中大有作為。”

微流控系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)微型實(shí)驗(yàn)室。

Parallel Fluidics生產(chǎn)的微流控芯片。帶有超細(xì)通道的主體由科瑞來® MD模塑料制成。羅姆的這種醫(yī)療專用聚合物具有良好的流動(dòng)性、優(yōu)異的復(fù)制精度和出色的透明度。

Parallel Fluidics的標(biāo)準(zhǔn)版微流控芯片與顯微鏡載玻片的尺寸相同:75 x 25 x 1.5毫米?？迫饋?reg; MD具有尺寸穩(wěn)定性,用覆蓋層密封并載有其他材料制成的端口時(shí)也同樣易于加工。