Californische technologen hebben een microfluïdica-experimenteerdoos uit de 3D-printer getoverd. Ideaal om lab-op-een-chipideetjes uit te testen, melden ze in PNAS.

In elk geval is het minder frustrerend dan wanneer je een complete microfluïdische chip twintig keer moet uitprinten voordat hij eindelijk goed werkt.

Wat Krisna Bhargava en collega’s van de University of Southern California hebben bedacht, doet zowel denken aan Legoblokjes als aan een ouderwetse Philips-experimenteerset. Ook valt er een vleugje ‘unit operations’ uit de procesindustrie in te bespeuren.

Hun blokjes hebben zijden van 500, 750 0f 1.000 micrometer, met twee, drie of vier poorten die via losse koppelstukjes met elkaar kunnen worden verbonden. Het 3D-printen in uv-gevoelige kunsthars werd uitbesteed aan een externe leverancier; productiedetails zijn onbekend maar de onderdelen passen vrijwel naadloos op elkaar. Eventueel kun je ze met een beetje siliconenkit verder afdichten.

Het idee is uiteraard dat er telkens één onderdeel van het processchema in zo’n blokje zit. Voorlopig zijn het vooral rechte kanalen, die dienen als buisreactor, en L-, T-, of X-splitsingen. Maar de bedenkers hebben ook al een houdertje laten uitprinten voor een optische sensor die druppelgroottes meet, en een helixvormig kanaal dat stromingsweerstand en statische menger tegelijk is.

De publicatie suggereert dat je het stroomschema kunt uittekenen op dezelfde manier als een elektronisch circuit, waarbij dan elk kanaal wordt weergegeven als een weerstandje en de externe vloeistofpompjes als spanningsbronnen. Zo kun je ook van tevoren bepalen of een constructie met parallelle kanalen correct zal functioneren.

Het verschil is uiteraard wel dat zowel elektronica als klassieke labs-op-een-chip meestal zo goed als plat zijn, met hooguit een paar verbindingen die elkaar ongelijkvloers kruisten, terwijl je de microfluïdica-blokjes ook vrijelijk in de hoogte op elkaar kunt stapelen. Daar optimaal gebruik van maken, doet intussen wel een stevig beroep op je ruimtelijk inzicht.

bron: University of Southern California, PNAS