استفاده از ساخت افزودنی برای توسعه تشخیص

پل مارشال، مدیر عامل و یکی از بنیانگذاران Rapid Fluidics، توضیح می دهد که چگونه این شرکت از چاپ سه بعدی برای توسعه میکروسیال و تشخیص استفاده می کند.

توسعه سیستم های تشخیصی به طور قابل درک در سال های اخیر افزایش چشمگیری داشته است:

• یک مرد معمولی در خیابان اکنون اصطلاح “PCR” را می شناسد، حتی اگر آنها معنی آن را ندانند.
• آنها می‌دانند که آزمایش آزمایشگاهی می‌تواند نتایج بهتری نسبت به آزمایش نقطه‌ای داشته باشد، اما راحت‌تر و گران‌تر است.
• آنها همچنین به این ایده رسیده اند که آزمایش های کیفیت آزمایشگاهی نیازی به انجام در آزمایشگاه ندارند، اما می توانند در نقطه مورد نیاز با هزینه کمتر انجام شوند.

این امر نیاز به توسعه تشخیصی یکبار مصرف با کیفیت بالا، ارزان و با استفاده آسان را ایجاد می کند. از آنجایی که این دستگاه ها برای رسیدن به آن نقطه نیاز کوچکتر می شوند، نیاز به ترکیب میکروسیال دارند. Rapid Fluidics تکنیکی برای تولید نمونه های اولیه میکروسیال کاملاً کاربردی در عرض چند ساعت و نه هفته ها دارد. پس از اخذ مدرک دکترا در دانشگاه نیوکاسل، ما روشی از نمونه‌های اولیه میکروسیال پرینت سه بعدی نسبتاً ارزان را توسعه داده‌ایم که یک چرخش 24 ساعته از طرح‌های سفارشی را ارائه می‌دهد. این به مشتریان این امکان را می دهد که تکرارهای متعددی از طرح های اولیه را در یک زمان بسیار کوتاه امتحان کنند و زمان و هزینه توسعه محصول را کاهش دهند.

روش های سنتی مختلفی برای تولید و آب بندی میکروسیال ها مانند ماشینکاری CNC وجود دارد. منبت داغ؛ و قالب گیری تزریقی همه اینها نیاز به اتصال ثانویه مانند چسب دارند. پیوند انتشار حلال؛ جوشکاری لیزر و اولتراسونیک.

Rapid Fluidics بر روی میکروسیال های چاپ سه بعدی تمرکز دارد. ما می‌توانیم کانال‌های باز را با استفاده از چاپگرهای با وضوح بالا تولید کنیم که می‌توانند از طریق هر یک از روش‌های مرسوم فهرست‌شده محصور شوند. اما ما می‌توانیم صرفاً با چاپ سه بعدی یک درپوش مستقیماً روی لایه میکروسیال، از زمان، هزینه و خطر تمام این تکنیک‌ها جلوگیری کنیم. این مزیت‌های زیادی دارد: یکی از موارد کلیدی زمان است، اما خود درب نیز می‌تواند شامل ویژگی‌های اضافی مانند کانال‌های بیشتر با اتصال لایه‌ها باشد. اتصالات خارجی را می توان به سادگی شامل ویژگی های نصب منیفولدها، اتصالات لوله خاردار یا سوراخ های رزوه دار می شود.

بازار میکروسیال تنها چند دهه است که وجود دارد و کوچک است، اما شرکت‌های متعددی در سرتاسر جهان وجود دارند که خدمات نمونه‌سازی و تولید را ارائه می‌کنند که هر کدام دارای جایگاه پردازشی خاص خود هستند. در حالی که همه آنها نقاط قوت خود را دارند، Rapid Fluidics یک چرخش کوتاه ارائه می دهد. ما از چاپگرهای سه بعدی تجاری اصلاح شده با هزینه های سربار کمتر برای پوشش استفاده می کنیم. نمایندگان این صنعت موافق هستند که ارائه نمونه سازی به عنوان یک سرویس برون سپاری، یک صنعت در حال رشد است که توسعه محصول را برای مشتریان ما کاهش می دهد. بر اساس تحقیقات بازار ما، 95 درصد از مشتریان ما را شرکت‌های کوچک و متوسطی تشکیل می‌دهند که از نمونه‌سازی نمونه‌سازی برون‌سپاری شده با CAPEX پایین حمایت می‌کنند.

ما از سال 2020 با Kromek در Sedgefield، County Durham کار کرده ایم. سابقه کرومک در تشخیص تشعشعات، کار با صنایع پزشکی، نیرو و دفاع است. از طریق این ارتباط، آنها با دارپا، بخشی از وزارت دفاع ایالات متحده، بر روی سیستمی برای تشخیص پاتوژن های موجود در هوا کار می کنند که از میکروسیال ها برای تجزیه و تحلیل نمونه ها استفاده می کند.

در اوایل توسعه، برای ترجمه یک فرآیند خاص به یک آزمایشگاه روی یک تراشه، آنها مجبور بودند حجم های کوچکی از چهار مایع مختلف را مخلوط کنند. با استفاده از زنجیره ای از اجزای اختصاصی، آنها به سادگی نمی توانستند این کار را انجام دهند. یک روز بعدازظهر در آزمایشگاه درباره این روند صحبت کردیم. آن را روی یک تخته سفید ترسیم کرد، آن را به زبان CAD مدل کرد و همان شب آن را به صورت سه بعدی چاپ کرد تا صبح روز بعد آزمایش شود. این کار نکرد. اما بعدی انجام داد. ما همچنین طرح را برای نقل قول از سایر تامین کنندگان ارسال کردیم و هیچ چیزی در عرض 7-8 هفته و با هزینه قابل توجهی در دسترس نبود. جیمی مارسی، رئیس بیوتکنولوژی، آن را به عنوان یک تغییر دهنده بازی توصیف کرد. به هر حال، اگر در موقعیت توسعه یک سیستم تشخیصی هستید و سعی می کنید ویروسی را شناسایی کنید که تهدید می کند نیمی از جمعیت کره زمین را از بین ببرد، آیا ترجیح می دهید آن را در هشت هفته آزمایش کنید؟ یا فردا؟

پس از اینجا کجا برویم؟ علاوه بر درخواست‌های استانداردتر مشتری برای دسته‌های 1-off، 5،20، اخیراً چندین شرکت با ما تماس گرفته‌اند که در مورد حجم تولید دسته‌ای بزرگ‌تر تا ده‌ها هزار پرس و جو کرده‌اند. بنابراین، ما می‌توانیم برای رسیدن به بازار بالقوه بزرگ‌تر شویم، ما درگیر فرآیندهایی برای بهبود کارایی با خودکارسازی تولید و توسعه مواد خاص و دقیق خود هستیم. ما این مسیر را با کمک هزینه هوشمند Innovate UK به همراه سرمایه گذاران فرشته ای که از آن حمایت می کنند آغاز کرده ایم. ما اخیراً به تأسیسات جدید و بزرگتر نقل مکان کرده ایم و قدم بعدی این است که افراد بیشتری را تأمین کنیم و تجهیزات تولیدی خود را ارتقا دهیم. با قابلیت‌های تولیدی بزرگ‌تر خود، می‌توانیم به بازارهای بزرگ‌تر گسترش دهیم.

Rapid Fluidics در نمایشگاه نوآوری Med-Tech در تاریخ 7-8 ژوئن 2023 در Stand C20 به نمایش گذاشته خواهد شد. برای اطلاعات بیشتر، لطفاً به med-techexpo.com مراجعه کنید.