中国粉体网讯 近日,美国南加州大学(USC)的科研人员用3D打印技术研发出大规模制造纳米粒子的新方法。更具体来说,科研人员用SLA技术3D打印出250微米级的导管,取代了传统工具,从而能快速捕捉纳米粒子。
纳米粒子是一种非常具有应用价值的微颗粒,其直径只有人类发丝的十万分之一。然而纳米粒子十分昂贵,如黄金纳米粒子的售价达80美元每毫克,也就是8万美金每克,折合人民币50万左右每克。高昂的价格大大限制了其应用。
导致其价格高昂的原因不在于原材料,高成本主要耗费在生产工艺上。传统制造工艺需要技术人员利用烧瓶和烧杯等工具,混合搅拌一大堆化学品才能得到极少地纳米粒子。
USC的科研人员则利用最新的微流体技术操作极其微小的液滴通过狭窄通道,也就是我们前面所说的3D打印的微米级导管。
为何实现纳米粒子的规模生产如此重要?以黄金纳米粒子为例,科学家们已经发现,这种纳米粒子很容易穿透细胞膜,而且不会造成任何伤害。而常规情况下,使用异物对细胞膜的穿透往往会破坏或者杀死细胞。黄金纳米颗粒的这个特性使其成为理想的药物传送装置,能将药物直接送到健康细胞里,或者将致命剂量的辐射送到癌细胞内部。
据了解,3D打印导管具有均匀的网络结构。实际操作时,两束非混合液体会从一端注入导管,然后从另一端流出。流出时它们会相互碰撞,形成微米级的小液滴,最后以一种可预测的方式转化成纳米颗粒。结果非常令人震撼,每个这样的3D打印导管都可生成数百万单位的小液滴。
3D打印大大缩小了导管尺寸,也实现了科学家需要的形状,可以让液体分布得更均匀,从而减少堵塞,最终生成均匀性更好的纳米颗粒。USC科研人员将这种3D打印导管制造纳米粒子的研究成果发布在了《Nature Communications》上,这一突破性成果将带来不可估量的价值。