nal lab tests for screening and reduce wait times for health monitoring or diagnosis." Photo: Getty Images">
分析:3D打印如何帮助健康公司进行检测每个人在任何地方都可以使用的条件e
这可以减少对传统实验室筛查、全球供应链、单一分析测试存储的依赖，并减少健康监测或诊断的等待时间。
想象一下，你感觉不舒服，去看全科医生，他会给你做检查，并建议你做一些检查，以排除某些疾病，或者检查部分潜在的健康状况。想象一下，在同一天接受检查并得到结果。有一天，这可能会成为现实。但如何?这样的测试需要一个设备齐全的实验室和训练有素的工作人员，但是，这并不是每个地方都能做到的。
我们需要做两件事来确保这种测试(至少是初步测试)可以让每个人在任何地方都能进行:我们需要将实验室小型化，并使其便于携带。我们可以通过使用微流体(能够使用1/1000升的设备)和新的制造技术，如3D打印来做到这一点。
为什么是3D打印?
3D打印是我们都听说过的东西，甚至可以购买在家里使用，但我们可能不熟悉他们是如何工作的。3D打印机是一种设备，可以容纳一种混合物(液体树脂或固体)，可以与光或热反应形成固体结构，使用金属或塑料。你可以用这些打印机建立一系列的结构，形状和几何形状，创建模型和工具，使用数字蓝图。在3D打印中，你可以在设计上很有创意，因为打印机可以使用一系列尺寸和几何形状在三维(上、下、左右)中构建结构。
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从产品设计在线，3D打印是如何工作的?
与注射成型等传统制造不同，3D打印可用于在单个部件中构建具有一系列尺寸和几何形状的东西。这降低了制造所需的成本和时间。3D打印机可以将你的数字蓝图投射到一个充满塑料预光标的液体浴中，然后一个像素一个像素地利用光来构建这个结构，这种方法被称为数字光投影，或者用热来熔化和挤压细丝，这被称为熔融沉积建模。这两种技术都被用于制作游戏模型、装饰品、家庭(和太空!)的有用工具，但我们还没有在实验室中看到太多。
总体趋势
分析化学是化学和分子分析的混合;我们研究分子是如何相互作用的，我们可以用它来测试一种或另一种分子。一种叫做色谱的方法利用分子相互作用来分离混合物的成分，比如环境测试中水中的污染物，或者血液样本中的蛋白质或疾病标记物。这项技术是高度专业化的，需要特定的设备、化学品、生物分子等，但我们获得这些东西的机会有限。
测试的小型化和可移植性意味着分析可以从实验室转移到不同的环境中。将检测带回家或带到偏远地区的想法被称为“护理点”(point-of-care)，在那里可以收集样本，并在理想情况下离开实验室进行分析。这在筛选测试和健康监测中很有用。随着3D打印的普及和聚合物打印的普及，科学家们一直在研究如何最好地整合这些技术。3D打印的好处之一是我们可以更有创造力，在三维空间里建造;因此，而不是建立一个平板有限的路径保持测试材料(如2D设备)，我们可以建立一个球体(例如)或其他几何形状，有许多不同的路线的液体/测试运行通过。荷兰的同事已经研究这个概念好几年了。
微流控设备可以是便携式的(< 2kg)，因此可以带入现场进行环境测试，也可以带入家中进行医学测试，例如糖尿病患者的血糖监测仪或我们的COVID-19家庭测试。微流体设备可以使用3D打印制造用于这种类型的测试，但是存在一些障碍。
为什么我们需要更换材料?
理想情况下，这种技术将很容易应用于实验室测试，并且可以缩短测试时间，甚至可以在单个打印设备中进行多个测试。虽然3D打印在设计方面提供了许多好处和灵活性，但我们的研究表明，商业3D打印树脂的组成可能会对3D打印材料的最终表面产生影响，在那里你感兴趣的分子和打印的聚合物之间可能会发生意想不到的相互作用。
我们还看到，使用实验室或测试条件，如冷热循环的温度，甚至使用某些溶剂，都会削弱打印的聚合物。通过改变这些材料的表面，我们可以使它们更坚固，便于分析，也更惰性，这样我们就可以在测试中使用它们;这很难，但并非不可能。我们一直在尝试化学和物理方法(热/等离子体)来改善对表面化学基团的控制。利用化学、工程和聚合物科学，我们为印刷材料引入了新的化学物质，例如，在印刷设备上添加另一个活性层，从而允许在设备表面使用新的化学物质进行特定测试，如色谱法。
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3D打印会成为器官移植的未来吗?
虽然有限，但它证明了改变材料化学性质以适应应用的重要性。未经修改，打印出的装置在有液体流动时发生泄漏，用于色谱的材料不稳定。其他研究小组则完全绕过了这一步骤，专注于开发能够直接用于这些领域的树脂，正如西蒙·迪马蒂诺博士在本视频中所强调的那样，甚至可以用于提取DNA。
塑料或聚合物是蛋白质或生物分子友好的，并且不会去除我们的测试分子，在我们把这项技术带到实验室之前，甚至在你的全科医生办公室之前，需要开发出来。这可以减少对传统实验室筛查、全球供应链、单一分析测试存储的依赖，并减少健康监测或诊断的等待时间。都在等着用正确的聚合物配方来解锁。
