導讀：3D打印微粒子在藥物和疫苗的傳遞、微電子、微流體學以及精密制造中的磨料等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，為了制造這些定制的微粒子，光照的投射、平臺的移動和樹脂的特性之間需要進行精確的配合，這給可擴展生產(chǎn)帶來了挑戰(zhàn)。

斯坦福大學的研究團隊最近報道稱，他們開發(fā)了一種新型高速微尺度3D打印技術(shù)——卷對卷連續(xù)液體界面生產(chǎn)（r2rCLIP），能夠每天打印出高達一百萬個極其精細且可定制的微型顆粒，相關(guān)論文13日發(fā)表在最新一期的《自然》雜志上。

這項研究基于一種名為連續(xù)液體界面生產(chǎn)（CLIP）的技術(shù)，該技術(shù)由斯坦福大學迪西蒙尼實驗室在2015年提出。CLIP通過在條帶上投射紫外線，迅速將樹脂固化成所需形狀。這項技術(shù)依賴于紫外線投影機上方的透氧窗口創(chuàng)建一個“死區(qū)”，以阻止液態(tài)樹脂固化并粘附在平臺上，從而能夠精確處理每一層的細節(jié)特征，實現(xiàn)顆粒的快速打印。

r2rCLIP技術(shù)，是一種用于批量生產(chǎn)具有獨特形狀、尺寸小于人類頭發(fā)寬度的微粒的生產(chǎn)過程，類似于流水線作業(yè)。首先，將一張緊繃的薄膜送入CLIP打印機，在其中一次性打印數(shù)百個形狀。接著，流水線會繼續(xù)執(zhí)行清洗、固化和去除形狀等步驟——所有這些步驟均可以根據(jù)使用的形狀和材料進行定制。最后，空白薄膜被重新卷起，整個過程因而得名為卷對卷CLIP，或簡稱r2rCLIP。

研究人員表示，在采用r2rCLIP技術(shù)之前，一批打印出的顆粒需要手工處理，這是一個緩慢且勞動密集的過程。r2rCLIP的自動化技術(shù)現(xiàn)在實現(xiàn)了每天生產(chǎn)100萬顆顆粒的前所未有的速度。借助新技術(shù)，他們現(xiàn)在能利用多種材料，快速創(chuàng)造出形狀更復雜的微型顆粒，如利用陶瓷和水凝膠制造出硬顆粒和軟顆粒，前者可用于微電子制造，后者適用于體內(nèi)藥物輸送。

研究團隊指出，在3D打印技術(shù)中，分辨率與速度之間的權(quán)衡是必須考慮的。例如，有些3D打印技術(shù)可以實現(xiàn)更小尺寸（納米級）的打印，但速度較慢。而有些3D打印技術(shù)已經(jīng)在大規(guī)模制造中找到了自己的位置，制造出鞋子、家居用品、機械零件、橄欖球頭盔、假牙、助聽器等產(chǎn)品。這項工作在制造速度和精確性之間找到了平衡。

最后，研究團隊希望r2rCLIP流程能被其他研究人員和行業(yè)廣泛采用。此外，他們認為3D打印領(lǐng)域正迅速超越過程本身的討論，轉(zhuǎn)向探索其潛力。

導讀：3D打印微粒子在藥物和疫苗的傳遞、微電子、微流體學以及精密制造中的磨料等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，為了制造這些定制的微粒子，光照的投射、平臺的移動和樹脂的特性之間需要進行精確的配合，這給可擴展生產(chǎn)帶來了挑戰(zhàn)。

斯坦福大學的研究團隊最近報道稱，他們開發(fā)了一種新型高速微尺度3D打印技術(shù)——卷對卷連續(xù)液體界面生產(chǎn)（r2rCLIP），能夠每天打印出高達一百萬個極其精細且可定制的微型顆粒，相關(guān)論文13日發(fā)表在最新一期的《自然》雜志上。

這項研究基于一種名為連續(xù)液體界面生產(chǎn)（CLIP）的技術(shù)，該技術(shù)由斯坦福大學迪西蒙尼實驗室在2015年提出。CLIP通過在條帶上投射紫外線，迅速將樹脂固化成所需形狀。這項技術(shù)依賴于紫外線投影機上方的透氧窗口創(chuàng)建一個“死區(qū)”，以阻止液態(tài)樹脂固化并粘附在平臺上，從而能夠精確處理每一層的細節(jié)特征，實現(xiàn)顆粒的快速打印。

r2rCLIP技術(shù)，是一種用于批量生產(chǎn)具有獨特形狀、尺寸小于人類頭發(fā)寬度的微粒的生產(chǎn)過程，類似于流水線作業(yè)。首先，將一張緊繃的薄膜送入CLIP打印機，在其中一次性打印數(shù)百個形狀。接著，流水線會繼續(xù)執(zhí)行清洗、固化和去除形狀等步驟——所有這些步驟均可以根據(jù)使用的形狀和材料進行定制。最后，空白薄膜被重新卷起，整個過程因而得名為卷對卷CLIP，或簡稱r2rCLIP。

研究人員表示，在采用r2rCLIP技術(shù)之前，一批打印出的顆粒需要手工處理，這是一個緩慢且勞動密集的過程。r2rCLIP的自動化技術(shù)現(xiàn)在實現(xiàn)了每天生產(chǎn)100萬顆顆粒的前所未有的速度。借助新技術(shù)，他們現(xiàn)在能利用多種材料，快速創(chuàng)造出形狀更復雜的微型顆粒，如利用陶瓷和水凝膠制造出硬顆粒和軟顆粒，前者可用于微電子制造，后者適用于體內(nèi)藥物輸送。

研究團隊指出，在3D打印技術(shù)中，分辨率與速度之間的權(quán)衡是必須考慮的。例如，有些3D打印技術(shù)可以實現(xiàn)更小尺寸（納米級）的打印，但速度較慢。而有些3D打印技術(shù)已經(jīng)在大規(guī)模制造中找到了自己的位置，制造出鞋子、家居用品、機械零件、橄欖球頭盔、假牙、助聽器等產(chǎn)品。這項工作在制造速度和精確性之間找到了平衡。

最后，研究團隊希望r2rCLIP流程能被其他研究人員和行業(yè)廣泛采用。此外，他們認為3D打印領(lǐng)域正迅速超越過程本身的討論，轉(zhuǎn)向探索其潛力。