Tim berkolaborasi dalam pencetakan 3D untuk memajukan sistem mikofluida

  • Whatsapp


Proyek kolaboratif untuk perangkat medis cetak 3D dan sistem mikofluida yang dimungkinkan oleh jaringan perintis Virginia Tech yang kuat dapat membuka pintu bagi bioinovasi sekarang setelah menerima dana federal.

Bacaan Lainnya

Peneliti Virginia Tech, mahasiswa, dan alumni akan mengeksplorasi mikofluida dengan bantuan dana hibah dari National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS), yang beroperasi di bawah National Institutes of Health.

Perangkat mikofluida seperti tabung reaksi era digital, memfasilitasi pengembangan terapi generasi berikutnya dan terobosan diagnostik, menurut Fase Inc., sebuah perusahaan percetakan 3D yang berbasis di Charlotte, Carolina Utara, dan kolaborator dalam proyek ini. Alumni Virginia Tech Jeff Schultz, yang meraih gelar Ph.D. di teknik material pada tahun 2003, adalah CEO dan salah satu pendiri perusahaan.

Microfluidics menyediakan tulang punggung untuk platform organ-on-a-chip dan human-on-a-chip, yang mensimulasikan lingkungan biologis sejati di mana para ilmuwan dapat mempelajari dan mengidentifikasi perawatan untuk masalah medis. Pasar untuk perangkat mikofluida saat ini bernilai $17 miliar di seluruh dunia dan diproyeksikan akan tumbuh secara eksponensial karena penggunaannya dalam pengobatan dan diagnostik di tempat perawatan meningkat, menurut riset pasar dan analisis Phase Inc.

Dalam proyek ini, Schultz dan perusahaannya akan membuat perangkat mikofluida. Rafael Davalos, Profesor L. Preston Wade dari teknik biomedis dan mekanika, akan merancang dan menguji perangkat di laboratoriumnya, Laboratorium Sistem Bioelektromekanis.

Alumnus Virginia Tech Jeff Schultz (kiri), salah satu pendiri Phase Inc., dan Rafael Davalos, Profesor L. Preston Wade di bidang teknik biomedis dan mekanik (kanan). Foto oleh Phase Inc.

Davalos dan murid-muridnya akan merancang perangkat mikofluida untuk sejumlah aplikasi, mulai dari isolasi sel langka hingga pemodelan penghalang darah-otak.

Josie Duncan, seorang mahasiswa doktoral di laboratorium Davalos yang berasal dari Charlotte, akan terlibat dalam penelitian untuk menguji sifat perangkat yang memungkinkan partikel dimanipulasi menggunakan frekuensi listrik. Microfluidics memungkinkan peneliti untuk menguji hal-hal pada skala sel, yang meningkatkan akurasi dan proses miniatur, menghasilkan jejak yang lebih kecil dan biaya lebih murah, kata Duncan.

“Saya senang menjadi bagian dari perintis metode baru pencetakan 3D yang dirancang khusus untuk mikofluida,” kata Duncan, yang menerima gelar masternya di teknik Mesin dari Virginia Tech. “Saya berharap untuk desain inovatif yang dapat kita buat sekarang karena struktur 3D layak.”

Edward Jacobs, dari Virginia Beach, Virginia, juga seorang mahasiswa doktoral di lab Davalos, akan menguji sawar darah-otak. Perbatasan semipermeabel sel endotel ini menghadirkan rintangan yang signifikan dalam mengembangkan obat untuk mengobati kanker otak. Bersama-sama, Jacobs dan Davalos bertujuan untuk menunjukkan kemampuan untuk menggabungkan sel-sel endotel otak manusia – sel lapisan tunggal yang melapisi pembuluh darah dan mengatur pertukaran antara pembuluh dan jaringan sekitarnya – ke dalam perangkat mikofluida untuk mensimulasikan penghalang.

“Memiliki perangkat diagnostik atau listrik yang tertanam ke dalam perangkat mikofluida cetak 3D berpotensi memperluas kemungkinan desain chip, dan pada gilirannya, membuka pintu untuk aplikasi baru yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan dalam struktur 2D,” kata Davalos. “Mengubah cara alat ini dibuat dapat membuka jalan baru untuk penelitian dan penemuan baru.”

Daripada konstruksi konvensional perangkat ini, Phase akan menciptakan mikofluida dalam lingkungan berlapis-lapis yang lebih mirip dengan kondisi biologis dan dapat menghasilkan hasil yang lebih kuat dan akurat.

Platform pencetakan 3D Phase akan memungkinkan peneliti dan industri potensial untuk dengan cepat merancang dan membuat mikofluida dalam hitungan jam – dibandingkan dengan hari atau minggu yang dibutuhkan untuk mengirimkan produk. Phase akan menggabungkan saluran kecil dan terintegrasi yang memungkinkan mikrofluida lab-on-a-chip untuk berpindah dari struktur 2D ke 3D, sebuah proses baru yang memungkinkan desain yang lebih kecil dan lebih kompleks yang sebelumnya tidak dapat diperoleh.

Schultz mengatakan perusahaan sangat antusias untuk membantu mengembangkan platform pencetakan 3D untuk mikofluida yang dapat mempercepat proses penelitian medis, penemuan obat, dan diagnosa kesehatan pribadi. Selain itu, bidang yang muncul ini merupakan peluang komersial yang signifikan, menurut panel peninjau ilmiah NCATS yang meninjau dan memproses hibah.

“Kami berterima kasih atas dukungan dari National Center for Advancing Translational Science dan kerjasama dengan Davalos,” kata Schultz yang juga memiliki gelar MBA dari MIT Sloan School of Management. “Kami berharap dapat memanfaatkan hibah ini untuk lebih mengembangkan teknologi kami guna memperluas kemampuan menciptakan mikofluida dengan cara yang tidak mungkin dilakukan dengan pencetakan 3D yang ada atau teknologi manufaktur konvensional.”

Sumber: VirginiaTech



Pos terkait

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *