簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的3D打印的微型電化學(xué)平臺(tái)

　　巴西研究人員最近發(fā)表了論文《設(shè)計(jì)新穎、簡(jiǎn)單且便宜的基于3D打印的微型電化學(xué)平臺(tái)，包含用于分析應(yīng)用的嵌入式一次性檢測(cè)器》，在本文介紹了一種新型，簡(jiǎn)單且廉價(jià)的電化學(xué)裝置的開(kāi)發(fā)，該裝置包含一個(gè)集成的一次性三電極檢測(cè)系統(tǒng)。

　　盡管當(dāng)今有許多不同的方法可用于小型設(shè)備的檢測(cè)，但電化學(xué)方法吸引用戶的優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：

　　● 靈敏度

　　● 簡(jiǎn)單

　　● 易于操作

　　● 儀器小型化的潛力

　　● 低環(huán)境影響

● 最低功率要求

      

         

　　電化學(xué)平臺(tái)的制造步驟：(A)用于PDMS設(shè)備原型的3D打印模具的CAD設(shè)計(jì)。內(nèi)部浮雕結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)20 mm×寬600μm×高1 mm; (B)使用3D打印機(jī)模具獲得的PDMS裝置;(C)具有集成工作電極，偽參比電極和對(duì)電極的PDMS微型電池; (D)用膠帶定界的電極的幾何面積，以及(E)電化學(xué)平臺(tái)

　  這些技術(shù)也適用于其他應(yīng)用，例如電化學(xué)傳感器：研究人員說(shuō)：“這些方面使電化學(xué)技術(shù)負(fù)擔(dān)得起，非常有吸引力，并且是分析科學(xué)的強(qiáng)大工具�！�

     在這里，選擇鉛筆狀石墨是因?yàn)樗�是碳的良好替代品，易于獲取，負(fù)擔(dān)得起且有效。對(duì)于該項(xiàng)目，研究人員展示了一個(gè)平臺(tái)，該平臺(tái)具有“通過(guò)FDM 3D打印機(jī)制造的完全集成的電化學(xué)檢測(cè)器”。

             

▲ 以不同放大倍數(shù)獲得的鉛筆狀石墨鉛表面的SEM圖像

　　為了進(jìn)行概念驗(yàn)證，通過(guò)同時(shí)測(cè)定多巴胺(DOPA)和對(duì)乙酰氨基酚(AC)來(lái)研究該平臺(tái)的分析可行性。這使研究人員可以在評(píng)估參數(shù)時(shí)評(píng)估設(shè)備的功能。發(fā)現(xiàn)尿液樣品的結(jié)果“非常令人滿意”，該設(shè)備通過(guò)包含微通道的結(jié)構(gòu)運(yùn)行，并在其中插入了筆形石墨引線，從而形成了工作電極。

　　通過(guò)這種方式，結(jié)果證明了擬議設(shè)備的良好分析效率，精度和穩(wěn)定性，甚至可以使用簡(jiǎn)單廉價(jià)的材料將其用于常規(guī)分析程序和確定真實(shí)樣品中的電活性物質(zhì)。此外，在基于PDMS的結(jié)構(gòu)的制造中，此處使用的基于3D打印的制造協(xié)議可能是最廣泛使用的軟光刻的有趣替代方案。

　　值得一提的是，設(shè)備的配置易于調(diào)整，并且可以在不使用復(fù)雜儀器和昂貴設(shè)施(例如無(wú)塵室)的情況下在內(nèi)部制造模具。此外，此處介紹的設(shè)備可能在其他分析系統(tǒng)(例如流量和微流體設(shè)備)中用作檢測(cè)器。它為應(yīng)用此處描述的方法打開(kāi)了廣闊的前景。

　　3D打印和小型化如今經(jīng)常相互并存，尤其是當(dāng)世界各地的研究人員尋求更大的機(jī)會(huì)，使用各種硬件，軟件和材料在多種不同應(yīng)用中進(jìn)行創(chuàng)新并突破通用性的極限時(shí)。隨著“ 芯片實(shí)驗(yàn)室”的概念越來(lái)越受到科學(xué)家和工業(yè)用戶的歡迎，諸如微流體技術(shù)和微混合器之類(lèi)的其他車(chē)輛以及許多其他新方法和新材料也被廣泛使用。