3D printer component

Xbox hacket for at udvikle nanoskala-3D-printer

Friday 12 Feb 21

Contact

Tien-Jen Chang
PhD student
DTU Health Tech

Contact

En Te Hwu
Associate Professor
DTU Health Tech
+45 45 25 68 43

Om

Ph.d. studerende Tien-Jen Chang og lektor En Te Hwu er en del af IDUN centret, ledet af Professor Anja Boisen. Læs mere om IDUN her. Indeværende arbejde er finansieret af Villum Experiment (Grant No. 00023116), Danmarks Grundforskningsfond (DNRF122), og Villum fonden (Grant No. 9301).

Forskere fra DTU Sundhedsteknologi har genbrugt en optisk komponent fra en Xbox-spillekonsol til at lave en prisvenlig 3D-printer, som kan printe 3D-objekter med nano/mikrostrukturer.

Ved at bruge komponenter fra masseproduceret forbrugerelektronik, i dette tilfælde en Microsoft Xbox 360, som erstatning for dyre konventionelle optiske bestanddele i forskningsudstyr, har flere forskere fået adgang til mikro/nanoskala-3D-printning. Den genanvendte optiske pickup-komponent koster således kun omkring 30 kr. og giver besparelser på op til titusindvis af kroner.

 

”Med vores ombyggede 3D-printer kan vi gå fra at printe i en opløsning under hundrede mikrometer til nu at kunne printe helt ned til hundreder af nanometer uden brug af højtspecialiserede komponenter. Og vi opnår også en simplere og mere kompakt nanoskala-3D printer sammenlignet med andre stereolitografiske systemer,” siger ph.d.-studerende Tien-Jen Chang.

 

Stereolitografi er teknologien bag denne type af 3D-printere, hvor 3D-objekter printes lag på lag. Det sker ved hjælp af fotokemiske processer, hvor lys får kemiske monomerer og oligomerer til at krydsbindes og forme sig til polymerer / 3d objekter.

 

Mange anvendelsesmuligheder i sundhedssektoren

"I sidste ende er vores mål at hjælpe patienter til bedre diagnoser og behandling "
Lektor En Te Hwu

Forskerne bag disse resultater kan se en række forskellige applikationer for teknologien inden for sundhedsområdet. Lektor En Te Hwu forklarer: ”Vi tror på, at denne teknologi kan påvirke forskellige områder inden for sundhedsteknologi. Det originale formål med at udvikle vores egen 3D printer var at kunne printe kubikcentimeter størrelse objekter med mikro og nanoskala opløsning til vores mikro-container baserede drug delivery arbejde. Da vi ikke kunne finde et kommercielt 3D printersystem på markedet, der kunne gøre dette, så var vi nødt til at lave vores egen.”

 

Lektor En Te Hwu fortsætter: ”Ud over at printe vores mikroskala containere med en diameter svarende til en menneskehår (100~300 mikrometer) til brug for udvikling af mere effektiv oral drug delivery, så kan dette system også anvendes til at printe smertefrie mikroskala nåle til anvendelse til hudplastre for at fremskynde udvikling af transdermal drug delivery. Dvs. medicinoptagelse gennem huden. En anden mulighed er at bruge det til at printe 3D strukturer til cellekulturmiljøer til brug for mere præcise ex-vivo studier af medicintest. Og et sidste eksempel er at printe biokompatible mikro-apparater med nanostrukturerede overflader, der kan dræbe bakterier.”

 

Forskerne forudser et stort potentiale for kommercialisering af teknologien, og de vil arbejde hen mod at etablere en spin-out virksomhed inden for de kommende år baseret på denne forskning.

 

“I sidste ende er vores mål at hjælpe patienter til bedre diagnoser og behandling for eksempel gennem mere præcise medicinske diagnoser, mere effektiv oral drug delivery og bedre hud plastre”, konkluderer lektor En Te Hwu.

 

Ovenstående resultater er beskrevet i en ny videnskabelig artikel i Communications Physics.

 

Hardware hacking

Hacking af forbrugerelektronik og genanvendelse af komponenter til at udvikle bedre og billigere forskningsudstyr er en interessant måde at bruge eksisterende teknologi, der allerede findes på markedet til en relativt lav pris til at bygge bedre forskningsudstyr hurtigere.

Foto: Xbox 360 optisk pick-up enhed (øverste del) lyser en blå laser stråle på et underlag til nano/mikroskala 3D printning (nederste del). Foto af Jesper Scheel.


News and filters

Get updated on news that match your filter.
https://hypermag.dtu.dk/news/Nyhed?id=%7B68A0A637-D9DC-46BD-9F20-6F88F3136A10%7D
21 APRIL 2021