來自中科大、合肥工業大學和日本RIKEN高級光子學中心的研究人員制造了一種磁驅動旋轉微過濾器，可用于過濾微流體設備內的顆粒。他們通過創造一種磁性材料制成了微小的轉動過濾器，這種材料可以與一種稱為雙光子聚合的非常精確的3D打印技術一起使用。

 

作為利用便攜性、安全性和效率優勢的微型實驗室平臺，片上實驗室系統已廣泛應用于各個領域。近年來，得益于飛秒激光微納制造技術的不斷進步，用于三維（3D）高精度加工、微光學、微流體等多種功能微元件和微機械可以通過簡單的程序集成到微芯片中，實現分子檢測、細胞操作、催化反應等應用。

 

常見的功能性微芯片之一是微分選裝置，對分離顆粒和富集特殊細胞具有重要意義，并已成功應用于單細胞分析、藥物篩選、血細胞分離等。目前的微流控分選方法可分為主動分選和被動分選。前者需要使用外部設備或外力，操作復雜，需要昂貴的設備。同時，后者在集成無源微器件的微流控芯片中實現了無外力的細胞或顆粒分選。微米級微孔過濾器是一種傳統的被動分選裝置，可以根據孔徑大小對顆�；蚣毎�進行分選。由于過濾器中的孔的數量和形狀不能在分選過程中動態改變，因此無法靈活地按需分選不同的顆�；蚣毎�，從而限制了微芯片的使用。因此，開發一種可以自由切換過濾、通過、選擇性過濾等過濾模式的多功能過濾器，可以使應用多樣化。

 

在該研究中，來自中科大、合肥工業大學和日本RIKEN高級光子學中心的研究人員使用飛秒激光雙光子聚合在微流控芯片中制造了磁性旋轉微過濾器。研究人員首先合成了磁性納米顆粒，將其混合在光刻膠中以制備磁性光刻膠。為了聚合制備的磁性光刻膠，優化了激光功率密度、脈沖數和掃描間隔等不同工藝參數。然后在載玻片上制作旋轉微過濾器，并測試其磁驅動性能。最后，將旋轉微過濾器集成到微流控芯片中。在恒定磁場下證明了微流控芯片內部過濾器對“過濾”和“通過”模式的磁響應。過濾性能是用在酒精溶液中含有直徑為 2.5 和 8.0 µm 的聚苯乙烯 (PS) 球體的懸浮液來測試的，顯示完全過濾了 8.0 µm 的顆粒。設想這種磁驅動旋轉微過濾器可以在血細胞分選、微粒純化和循環腫瘤細胞分離方面提供廣泛的應用。