MetShape, un fabricant de composants métalliques imprimés en 3D indirecte, a soutenu les travaux de recherche du CIC nanoGUNE – le centre de recherche coopératif basque en nanosciences – en imprimant en 3D un modèle de virus de haute précision. Selon la startup, la résolution obtenue ne serait pas possible avec d’autres procédés de FA métal.
Pour rappel, MetShape a récemment obtenu un financement d’amorçage d’AM Ventures. Au cœur de ses applications, on trouve la technologie Lithography-based Metal Manufacturing (LMM) développée par Incus GmbH.
Pour la première application que la société dévoile publiquement aujourd’hui, l’équipe travaille sur la production d’aérosols. Dans un communiqué de presse, ils expliquent qu’il s’agit de particules solides ou liquides chargées de virus qui se déplacent dans l’air. Une compréhension précise des aérosols de virus est essentielle pour identifier les mécanismes de transmission des virus, comme le SRAS-CoV-2 ou la grippe, et pour développer des solutions de prévention.
Ce type de virus constitue le principal sujet de recherche de l’équipe du CIC nanoGUNE. Pour leur projet de recherche, les scientifiques ont besoin de modèles de virus aussi détaillés, petits et précis que possible.
NanoGUNE travaille avec des agrégats moléculaires à l’échelle nanométrique, mais utilise de plus en plus des modèles d’eau / virus à l’échelle centimétrique pour compléter les études de mouillage et de démouillage à l’échelle nanométrique.
La figure 1 montre le modèle d’un virus de la grippe d’un diamètre d’environ 120 nm. Sa surface est constituée de jusqu’à 500 « pointes » qui, contrairement au CoV, ne sont espacées que d’environ 10 nm, de sorte que de minuscules capillaires se trouvent entre les pointes. Les aérosols liquides perdent très rapidement leur eau dans l’air, ils se dessèchent quasiment, ce qui, d’une part, peut désactiver les virus. D’autre part, la perte de masse signifie un temps de résidence plus long dans l’air. Ce subtil équilibre détermine la transmission. Les capillaires jouent-ils un rôle ?
Pour le modèle centimétrique, les capillaires doivent avoir une taille inférieure à 1 mm, sinon la gravité faussera le résultat. Une telle précision ne peut être obtenue pour les micro-pièces avec les procédés d’impression 3D conventionnels, comme le BJ ou le SLM. Face à ce problème, nanoGUNE a contacté MetShape, qui offre une précision et une résolution optimales pour les composants complexes.
L’équipe de MetShape a donc imprimé en 3D un modèle de virus de haute précision à l’échelle 250000:1. Cela signifie que le modèle a un diamètre d’environ 30 mm. Le processus d’impression est suivi d’un déliantage et d’un frittage.
Comparé à un modèle standard en polymère (voir figure 2), le modèle en métal donne de bien meilleurs résultats en raison de la masse plus faible de l’eau, basée sur la plus petite taille du modèle. Les deux modèles ont été hydrophilisés avec un spray adhésif. Dans le cas du modèle en polymère, cependant, la grande masse d’eau qui en résulte provoque des artefacts de gouttelettes, alors que le modèle en métal est correctement mouillé.
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