Forse il vantaggio più grande di essere uno studente laureato è l'opportunità di lavorare con docenti che stanno conducendo ricerche innovative all'avanguardia nei loro campi. Il candidato al dottorato in ingegneria biomedica Christos Michas è doppiamente fortunato poiché la sua area di studio alla Boston University [BU] combina il lavoro di stampa 3D su microscala della fisica Alice White, che presiede il Dipartimento di ingegneria meccanica della BU, con la ricerca del Tissue Microfabrication Lab guidata dall'ingegnere biomedico Christopher Chen.
La ricerca rivoluzionaria della professoressa White sulla scrittura laser diretta a 2 fotoni l'ha portata a utilizzare le stampanti 3D Nanoscribe per creare piccole piattaforme che possono essere utilizzate nei dispositivi microfluidici. Michas sta lavorando per portare le nuove piattaforme di produzione additiva al lavoro del laboratorio Chen modellando il comportamento vascolare al fine di confrontare i sistemi di afflusso sanguigno malati con quelli sani. La comprensione dei meccanismi fondamentali è fondamentale per il trattamento di un'ampia gamma di malattie.
La ricerca avrà anche un impatto sulla biostampa di organi. Mentre i ricercatori hanno stampato con successo in 3D vari tipi di tessuto umano, alcuni tessuti sono difficili da vascolarizzare. Senza un apporto di sangue costante, i tessuti e, di conseguenza, gli organi muoiono.
I dispositivi microfluidici possono essere strutture complesse, che richiedono l'integrazione di più piccole parti realizzate con materiali diversi. Poiché questi piccoli "laboratori su un chip" utilizzano piccole quantità di fluido, i legami non devono consentire alcuna perdita.
In questo progetto, Michas ha stampato in 3D tubi con diametri compresi tra 100 e 200 micron che devono essere collegati al dispositivo microfluidico. Il design della struttura ha imposto la produzione di substrati di vetro speciali con fori di 250 micron di diametro posizionati con precisione per ancorare i piccoli tubi.
"Con l'elevato livello di precisione", spiega Michas, "sapevamo che dovevamo esternalizzare la fabbricazione per garantire le specifiche rigorose. Potomac è stata in grado di soddisfare tutti i nostri requisiti e le parti hanno funzionato esattamente come ci aspettavamo".
Data la sua natura fragile, la rottura e persino la frantumazione sono un problema quando si cerca di lavorare il vetro . Il problema è esacerbato quando si lavora su scale spaziali così piccole. Potomac ha incorporato tecniche speciali nei suoi processi di microlavorazione laser per garantire che non vi siano danni al materiale durante o dopo la fabbricazione delle parti.
Questo è un progetto di microfluidica particolarmente interessante in quanto integra strumenti di produzione avanzati nella fabbricazione del dispositivo. La stampa 3D offre una capacità unica che funziona di concerto con tecnologie sottrattive come la microlavorazione laser. Come ama dire il presidente e CEO di Potomac, Mike Adelstein, "La produzione additiva è un'aggiunta innovativa alla nostra cassetta degli attrezzi di produzione, che ci consente di scegliere lo strumento migliore per qualsiasi lavoro di produzione digitale".
