2-Photonen-Polymerisation für das 3D-Generieren einer verzweigten Hohlfaser zur Anwendung in Mikrofluidiksystemen

Die vorliegenden Arbeit beschäftigt sich mit der Herstellung von Hohlfasern für die Anwendung als blutgefäßähnliche Versorgungsstrukturen in Lab-On-A-Chip-Applikationen durch die Zweiphotonenpolymerisation des Photolackes Ormocomp®.Die Zusammenhänge zwischen der Faserstabilität und der Prozesszeit wurden in Abhängigkeit verschiedener geometrischer und prozessbedingter Größen experimentell untersucht. Für die visuelle Charakterisierung wurden Lichtmikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie eingesetzt. Für die Strukturierung stabiler Fasern mit einem Außendurchmesser von 150 mm wurde eine maximale Schreibgeschwindigkeit von 10 mm/s bei einer Faserlänge von 0,5 mm und einem Innendurchmesser von 80 mm ermittelt. Durch das Aneinanderreihen mehrerer Faserabschnitte wurde in ca. 15 h eine Gesamtlänge von ca. 15 mm erreicht. Im Vergleich zu vorherigen Arbeiten entsprach dies einer Reduzierung der Prozesszeit um ca. 50 %. Mit der in dieser Arbeit beschriebenen Strategie wurden weiterhin verzweigte Fasersysteme mit einer Gesamtlänge von bis zu 15 mm hergestellt. Abschließend konnte die Wasserdurchlässigkeit verschiedener Fasersysteme durch kapillarkraftbedingte Füllstandsänderungen experimentell nachgewiesen werden.