簡單經(jīng)濟(jì)的3D打印的微型電化學(xué)平臺

　　巴西研究人員最近發(fā)表了論文《設(shè)計新穎、簡單且便宜的基于3D打印的微型電化學(xué)平臺，包含用于分析應(yīng)用的嵌入式一次性檢測器》，在本文介紹了一種新型，簡單且廉價的電化學(xué)裝置的開發(fā)，該裝置包含一個集成的一次性三電極檢測系統(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，但電化學(xué)方法吸引用戶的優(yōu)勢有以下幾點：

　　● 靈敏度

　　● 簡單

　　● 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。內(nèi)部浮雕結(jié)構(gòu)為長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

　  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：“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?！?/font>

     在這里，選擇鉛筆狀石墨是因為它是碳的良好替代品，易于獲取，負(fù)擔(dān)得起且有效。對于該項目，研究人員展示了一個平臺，該平臺具有“通過FDM 3D打印機(jī)制造的完全集成的電化學(xué)檢測器”。

             

▲ 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)行概念驗證，通過同時測定多巴胺(DOPA)和對乙酰氨基酚(AC)來研究該平臺的分析可行性。這使研究人員可以在評估參數(shù)時評估設(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，甚至可以使用簡單廉價的材料將其用于常規(guī)分析程序和確定真實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)中用作檢測器。它為應(yīng)用此處描述的方法打開了廣闊的前景。

　　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，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。隨著“ 芯片實驗室”的概念越來越受到科學(xué)家和工業(yè)用戶的歡迎，諸如微流體技術(shù)和微混合器之類的其他車輛以及許多其他新方法和新材料也被廣泛使用。