近年来，3D打印作为一种创造各种功能性产品的手段，从工具到服装和医疗设备，已经越来越受欢迎。现在，多维打印的概念已经帮助纽约城市大学研究生中心高级科学研究中心(ASRC)的一组研究人员开发出一种新的，可能更有效和更具成本效益的方法来制备生物芯片(也称为微阵列)，用于筛选和分析与疾病发展相关的生物学变化，生物恐怖主义试剂和涉及生物成分的其他研究领域。
在今天发表在Chem杂志上的一篇论文中，ASRC纳米科学计划的研究人员详细介绍了他们如何将微流体技术与光束笔光刻和光化学表面反应相结合，以设计出一种新的生物芯片印刷技术。该方法包括将生物芯片的表面暴露于特定的有机试剂，然后使用紧密聚焦的光束将固定的试剂粘附到芯片的表面。该过程允许科学家反复将单个芯片暴露于相同或不同的因子，并将反应印记到生物芯片的不同部分。结果是生物芯片可以容纳比目前商业平台可实现的探针更多的探针。
“这基本上是一种新的纳米级打印机，它使我们能够在生物芯片表面上印上比现有商业技术更复杂的东西，”ASRC纳米科学计划的首席研究员和副教授Adam Braunschweig说。“这将有助于我们更好地了解细胞和生物途径的工作原理。”
新工具的另一个好处是，它允许研究人员在生物相互作用的长度范围内可靠地印刷各种精细材料 - 包括玻璃，金属和脂质，而无需使用洁净室。它还允许科学家将更多反应性探针装配到单个芯片上。理论上，这些改进可以降低生物芯片促进研究的成本。
ASRC科学家正在探索如何微调他们用于制造这些生物芯片的新技术。“我们希望能够记录更复杂的表面相互作用并将我们的分辨率降低到单个分子，”该论文的第一作者，ASRC研究助理卡洛斯·卡博内尔说。“这种技术产生了一种新的微阵列创建方法，应该对整个生物'组学'研究领域有用。”
使用纳米级光笔将生物探针图案化成生物芯片，使研究人员能够增加可固定在单个芯片中的探针数量。