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更新時(shí)間:2024-07-05
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在當(dāng)今醫(yī)療技術(shù)迅速發(fā)展的背景下生產效率,人們對(duì)視網(wǎng)膜血管健康的關(guān)注日益提升使命責任,因?yàn)檫@對(duì)保持健康視力非常重要。例如使用,高血壓性視網(wǎng)膜病合規意識、視網(wǎng)膜血管阻塞和糖尿病視網(wǎng)膜病等視網(wǎng)膜血管病變,都可導(dǎo)致視力喪失有效性。而且創新內容,視網(wǎng)膜血管系統(tǒng)的變化更是被證明可以預(yù)測(cè)可能誘發(fā)的多種疾病。因此廣泛關註,準(zhǔn)確地映射視網(wǎng)膜血管系統(tǒng)已成為眼科診斷的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)善於監督。
針對(duì)這一需求集成技術,眼科醫(yī)療器械領(lǐng)域開(kāi)發(fā)了多種檢查視網(wǎng)膜血管的技術(shù),包括眼底相機(jī)更合理、熒光素血管造影(FA)和光學(xué)相干斷層掃描血管成像(OCTA)等適應能力。然而,這些技術(shù)的校準(zhǔn)和性能評(píng)估缺乏能夠模擬人眼視網(wǎng)膜關(guān)鍵特性的適當(dāng)模體實際需求。因此解決方案,中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院胡志雄課題組開(kāi)發(fā)了一種基于3D打印模具的軟光刻和旋轉(zhuǎn)涂層技術(shù),快速善謀新篇、高分辨率且經(jīng)濟(jì)地制造了一個(gè)多血管網(wǎng)絡(luò)和多層結(jié)構(gòu)的微流控視網(wǎng)膜模體幅度。這種視網(wǎng)膜模體不僅具有與人眼相應(yīng)的物理尺寸和適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)屬性,而且已通過(guò)OCTA系統(tǒng)和商用共焦視網(wǎng)膜眼底鏡的測(cè)試重要的作用,證明了其作為測(cè)試設(shè)備的可行性貢獻。
在這項(xiàng)工作中,研究團(tuán)隊(duì)特別設(shè)計(jì)了基于微流控技術(shù)的視網(wǎng)膜模體穩中求進。該模體包含表層血管復(fù)合體(SVC)和深層血管復(fù)合體(DVC)的多血管網(wǎng)絡(luò)統籌,以及十一層具有不同厚度及散射特性的層狀結(jié)構(gòu)以模擬真實(shí)視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)。每個(gè)血管網(wǎng)絡(luò)分布在不同的視網(wǎng)膜層內(nèi)協同控製,并具有不同的血管寬度和血管形態(tài)振奮起來。這種設(shè)計(jì)模擬了真實(shí)視網(wǎng)膜的復(fù)雜血管系統(tǒng),能夠?yàn)橐暰W(wǎng)膜成像技術(shù)提供精確的校準(zhǔn)平臺(tái)利用好。





為了模擬人眼視網(wǎng)膜的光學(xué)特性確定性,該模體采用不同濃度二氧化鈦納米粉末的聚二甲基硅氧烷(PDMS)為原材料進(jìn)行制作。視網(wǎng)膜模體的設(shè)計(jì)十分復(fù)雜,對(duì)制作工藝具有較高的要求相貫通。傳統(tǒng)的加工方式通常采用基于光刻技術(shù)的硅晶片模具進(jìn)行微流控模體的制作拓展,但基于光刻技術(shù)的硅晶片模體的制作需要特殊的潔凈實(shí)驗(yàn)室、復(fù)雜及昂貴的加工設(shè)備宣講活動、且需要較長(zhǎng)的制作時(shí)間不斷進步。所以,該團(tuán)隊(duì)選擇采用摩方精密nanoArch® S140(精度:10μm)3D打印設(shè)備制造出模具后效率,再對(duì)其進(jìn)行翻模規模,制造出簡(jiǎn)單、快速且低成本的軟光刻模具講道理。此外發展目標奮鬥,團(tuán)隊(duì)還采用了特定的后處理方法,有效避免了由于3D打印模具中磷酸鹽基光引發(fā)劑的殘留而導(dǎo)致的PDMS固化抑制問(wèn)題更多的合作機會,實(shí)現(xiàn)了高精度復(fù)雜的3D打印模具的層狀結(jié)構(gòu)PDMS模體的脫模延伸。
本研究的結(jié)果表明,基于3D打印制造的視網(wǎng)膜模體可模擬人類(lèi)視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)特征和血管網(wǎng)絡(luò)以用于OCTA等視網(wǎng)膜血管檢測(cè)設(shè)備的性能評(píng)估服務好。未來(lái)新趨勢,這種基于3D打印制造微流控模體的技術(shù)有望降低高精度微流控芯片的制造成本,促進(jìn)高精度微流控芯片的廣泛使用共謀發展。