Kapton 的高精度激光制造帮助斯坦福大学了解心脏病

根据美国疾病控制和预防中心的数据，心脏病是美国最大的死亡原因，每年导致超过 60 万人死亡。  虽然统计数据证明饮食和运动会导致心脏病，但导致心脏病发作的机制还有很多。  看似健康活跃、体重较轻且胆固醇水平较低的人将会毫无征兆地死亡。  因此，了解心脏功能的方方面面对于降低死亡率至关重要。

位于加利福尼亚州帕洛阿尔托的斯坦福大学心血管研究所吴实验室开展研究，以确定导致人类心脏病的机制。通过确定胎儿发育过程中心脏形成的基因调控，研究组主任肖恩·吴博士希望新发现的信息可以转化为对成人心脏病病因的理解。

虽然部分研究是使用小鼠心脏研究进行的，但该团队的博士后研究员 Soah Lee 博士是利用干细胞研究心脏形成过程的研究团队的一员。  索阿解释说，在研究方案中，她从健康人类身上抽取血液，并将细胞重新编程为干细胞。  由于在胎儿发育过程中特定组织是由干细胞产生的，因此这些细胞可以分化为心肌细胞以供进一步研究。

然而，在培养过程中，细胞形态会变成圆形，而 Soah 需要与人体中实际发现的心肌细胞的矩形形状相匹配。  因此，需要进行图案化以产生正确的形状。  由有机聚合物 Kapton 制成的模板可以使细胞符合所需的形状，并且可以在 Solidworks 等设计软件中轻松设计。 

由于内部制造专业知识有限，因此 Soah 转向 Potomac 来制作高精度模板。  她指出，“传统的光刻技术太昂贵而且速度太慢，不适合这项研究。  由于 Potomac 的制造基于 CAD 和数字化制造流程，因此我还能够快速且经济地尝试各种设计。”  Soah 创建了一个 17 x 112 微米的形状，但同时也研究了各种纵横比。

由于可以针对少量的多种设计下达数字制造订单，因此研究人员可以在订购大量产品之前测试各种假设并找到最佳效果。  迭代设计也是 Potomac 快速原型服务所固有的。  可以对设计进行测试、分析和优化，然后重新制作原型以帮助确保获得最佳结果。  波托马克的试验场计划超越了传统的快速成型技术，是一项新的设计测试服务，它为生物技术、医疗设备、微电子、微流体和消费品公司的工程师和设计师提供了在保持某些参数的情况下尝试新想法的第一步，从而降低了设置成本。

Potomac 采用紫外激光加工来切割 Kapton 也是该项目成功的一个关键因素。  紫外线切割几乎不会对有机聚合物造成热损伤，从而使部件非常光滑。  Soah 报告说，她没有遇到电池卡在粗糙表面的问题，而且完成后去除模板也没有问题。

科学家、工程师和研究人员希望花更多的时间从事自己领域的实验，而不是学习如何制造零件。  索阿评论说：“波托马克不仅交付了优质的部件，而且效率很高，订购流程也很简单”，这让她有更多的时间从事这项重要工作，即为了解致命心脏病打开大门。