中國粉體網(wǎng)訊 近日,美國南加州大學(xué)(USC)的科研人員用3D打印技術(shù)研發(fā)出大規(guī)模制造納米粒子的新方法。更具體來說,科研人員用SLA技術(shù)3D打印出250微米級的導(dǎo)管,取代了傳統(tǒng)工具,從而能快速捕捉納米粒子。
納米粒子是一種非常具有應(yīng)用價(jià)值的微顆粒,其直徑只有人類發(fā)絲的十萬分之一。然而納米粒子十分昂貴,如黃金納米粒子的售價(jià)達(dá)80美元每毫克,也就是8萬美金每克,折合人民幣50萬左右每克。高昂的價(jià)格大大限制了其應(yīng)用。
導(dǎo)致其價(jià)格高昂的原因不在于原材料,高成本主要耗費(fèi)在生產(chǎn)工藝上。傳統(tǒng)制造工藝需要技術(shù)人員利用燒瓶和燒杯等工具,混合攪拌一大堆化學(xué)品才能得到極少地納米粒子。
USC的科研人員則利用最新的微流體技術(shù)操作極其微小的液滴通過狹窄通道,也就是我們前面所說的3D打印的微米級導(dǎo)管。
為何實(shí)現(xiàn)納米粒子的規(guī)模生產(chǎn)如此重要?以黃金納米粒子為例,科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),這種納米粒子很容易穿透細(xì)胞膜,而且不會造成任何傷害。而常規(guī)情況下,使用異物對細(xì)胞膜的穿透往往會破壞或者殺死細(xì)胞。黃金納米顆粒的這個特性使其成為理想的藥物傳送裝置,能將藥物直接送到健康細(xì)胞里,或者將致命劑量的輻射送到癌細(xì)胞內(nèi)部。
據(jù)了解,3D打印導(dǎo)管具有均勻的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。實(shí)際操作時(shí),兩束非混合液體會從一端注入導(dǎo)管,然后從另一端流出。流出時(shí)它們會相互碰撞,形成微米級的小液滴,最后以一種可預(yù)測的方式轉(zhuǎn)化成納米顆粒。結(jié)果非常令人震撼,每個這樣的3D打印導(dǎo)管都可生成數(shù)百萬單位的小液滴。
3D打印大大縮小了導(dǎo)管尺寸,也實(shí)現(xiàn)了科學(xué)家需要的形狀,可以讓液體分布得更均勻,從而減少堵塞,最終生成均勻性更好的納米顆粒。USC科研人員將這種3D打印導(dǎo)管制造納米粒子的研究成果發(fā)布在了《Nature Communications》上,這一突破性成果將帶來不可估量的價(jià)值。