미세가공은 고정밀의 복잡한 전극 구조를 제작할 수 있게 함으로써 lab-on-chip 장치의 발전에 핵심적이다. 일반적으로 미세 패턴 전극을 제작하는 데 사용되는 전통적 포토리소그래피는 복잡하고 다단계의 공정을 필요로 하며, 그에 따라 비용과 시간이 많이 소요될 수 있다. 본 연구에서는 전극 제작을 위해 3D 프린팅 그림자 마스크(shadow mask)를 사용하는 방법을 제시하며, 이는 전통적 방법에 비해 더 단순하고 비용 효율적인 대안을 제공한다. 구체적으로, fused deposition modeling 3D 프린터를 활용함으로써 3D 프린팅 그림자 마스크가 미세 패턴 전극의 신속한 시제품 제작을 다양한 설계—단순한 선부터 복잡한 패턴에 이르기까지—에 걸쳐 간소화할 수 있음을 입증하였다. 3D 프린팅 그림자 마스크로 제작된 전극의 lab-on-chip 기능을 평가하기 위해, 전극에서 전기장 구동 방식의 미세입자 조립을 조사하였다. 전극의 미세 패턴 설계는 조립 패턴을 원격으로 유도하여, 명확히 정의된 다수의 사슬과 비등방성 구조가 형성되도록 하였다. 이러한 결과는 3D 프린팅 그림자 마스크가 제작 공정을 단순화할 뿐 아니라, 고급 lab-on-chip 응용에 요구되는 정밀도 또한 유지함을 시사한다. 제안된 방법은 복잡한 미세 패턴 전극의 보다 접근 가능하고 확장 가능한 제조를 위한 기반을 마련할 수 있을 것이다.

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