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浅析静电纺丝纳米纤维在微型设备中的应用

经验技巧    2021-09-18 13:47

静电纺丝技术制备的纳米纤维材料具备高表面积和小体积特性,在经过改性后又具备特殊的性能,如对环境的高敏感性、隔热、隔音等,使得静电纺纳米纤维的用途被不断拓展。本文将介绍静电纺丝纳米纤维在微型设备中的应用,希望能够对有需求的朋友提供参考或帮助。

静电纺丝纳米纤维微信设备器件应用

分析静电纺丝纳米纤维在微型设备中的应用

1.非织造领域气体和液体过滤

在非织造领域,非织造纳米纤维膜的应用基本成熟且稳定,常见的是静电纺丝纳米纤维膜用在空气过滤和水过滤中,经研究证实,这种过滤系统通常是基于尺寸进行排阻,如医学上的血液透析装置中的静电纺丝纳米膜便是利用了这种特性,即纳米纤维膜过滤血液中的尿素和肌酸酐等代谢废物的同时,并不改变其他代谢条件。

在这项应用中,电纺聚醚砜(PES)和聚氨酯(PU)不仅性能优于市售膜,而且制备的电放膜既不会对红细胞产生不良影响,也不会对基于芯片透析前后的电解质浓度产生不利影响,换句话说,电解质浓度保持相对不变。如对此有需求可以直接联系火狐官网登录入口技术工程师,他们会给您提供详细的接解决方案。

2.实时监测细胞活动及对环境的反应

最新研究发现,一种基于静电纺丝纳米纤维3D打印的器官芯片,可实时监测细胞活动,以及细胞对环境的反应情况,这样研究成果将被用于开发新疗法,同时减少研究中实验动物的使用数量。

此外,这种基于静电纺丝纳米纤维材料制成的新设备还可以修改,成为多种类型的器官芯片,如肝脏芯片、肾脏芯片、心脏芯片等,最终会形成身体芯片,以此模拟各种治疗方法对整个身体的影响。

3.修饰静电纺丝纳米纤维膜以选择性吸附分子或作为酶载体

目前,静电纺丝纳米纤维已被证实是用于快速释放酶的良好载体,已被成功用于诸如微流体检测芯片的制备中。此项应用得益于纳米纤维的高表面积允许在适当的水或溶剂中快速溶解的特性。

4.纳米纤维膜隔热特性用于控制进入微流体室的热流

静电纺丝纳米纤维膜用作微型设备器件中分析组件的同时,还可量膜的其他特性发挥出来,用作微型器件的设置组件,如隔热特性,可用于控制进入微流体室的热流。早在2012年便有研究人员使用电纺聚环氧乙烷(PEO)作为隔热膜来调节微流控芯片中的种子生长。

另外,对于业界都关注的微流体装置中,腔室尺寸小且流体注入有限的的瓶颈问题,已被Matlock-Colangelo等(2016)用静电纺丝非织造纳米纤维膜作为替代方案,解决了之前无法在腔室内混合两种或更多种流体的问题,数据显示,不同的高分子聚合物混合程度与纳米纤维直径变化结果不同。具体情况需要根据根据应用方向设置静电纺丝纳米纤维直径。 

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