芯片上的實(shí)驗(yàn)室-微流控芯片技能(Microfluidics)是把生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)剖析進(jìn)程的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測(cè)等根本操作單元集成到一塊微米標(biāo)準(zhǔn)的芯片上，主動(dòng)完結(jié)剖析全進(jìn)程。因?yàn)樗谏?、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等范疇的巨大潛力，已經(jīng)開展成為一個(gè)生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、流體、電子、材料、機(jī)械等學(xué)科穿插的簇新研討范疇。

　　人體器官芯片（organs-on-a-chip）是近幾年開展起來的一種新式前沿穿插學(xué)科技能，它以前所未有的方法見證機(jī)體的多種生物學(xué)行為，在新藥發(fā)現(xiàn)、疾病機(jī)制和毒性猜測(cè)等范疇具有重要使用前景。

馬德里自治大學(xué)和陶瓷3D打印公司Lithoz聯(lián)合開發(fā)了復(fù)雜的3D打印陶瓷微體系，能夠推動(dòng)芯片實(shí)驗(yàn)室和人體芯片器官的開發(fā)與使用。開發(fā)團(tuán)隊(duì)表明，其3D打印陶瓷器材標(biāo)志著生物醫(yī)學(xué)范疇的突破?！?/span>

運(yùn)用Lithoz的CeraFab7500機(jī)器（一種根據(jù)光刻的增材制作體系）將陶瓷資料與光敏樹脂混合3D打印出來，這種八邊形的芯片被打印出來后，經(jīng)過燒結(jié)去除樹脂，將陶瓷顆粒熔合在一起成為固體件。這一步很重要，由于它能夠到達(dá)芯片所需求的密封資料生物醫(yī)學(xué)性能要求（以避免活體資料的走漏）。

依據(jù)研究人員，這種3D打印的陶瓷芯片顯示了將陶瓷材料用于生物醫(yī)學(xué)使用的潛力，由于它們比玻璃或塑料具有更高的強(qiáng)度和更好的耐溫性。

3D打印陶瓷微體系是一次性成型的，這意味著它不需求任何組件，也無需零部件保護(hù)。作為其結(jié)構(gòu)的一部分，復(fù)合微體系整合了多孔膜，用來別離不同水平的細(xì)胞培養(yǎng)室，類似于transwell的功用。

在國(guó)內(nèi)，根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)研討，浙江大學(xué)、中科院大連化物所、大連理工大學(xué)等在微流控芯片范疇頗有建樹。其間，大連化物所微流控芯片研討團(tuán)隊(duì)利用工程學(xué)原理和多學(xué)科集成手法已構(gòu)建了一系列功用化器官芯片體系，建立了肝、腎、腸、血腦屏障等縮微類器官模型以及多器官集成芯片體系，并開端用于生物學(xué)研討、毒性測(cè)試和干細(xì)胞等范疇。

浙江大學(xué)賀永及其研討團(tuán)隊(duì)提出了一種根據(jù)毛細(xì)驅(qū)動(dòng)的3D打印微流控芯片（μ3DPADs），其無泵驅(qū)動(dòng)的特色與現(xiàn)有的紙基微流控芯片（Paper-Based Microfluidic Analytical Devices，μPADs）類似。經(jīng)過3D打印能夠?qū)?/span>2D的紙基微流控芯片擴(kuò)展到3D標(biāo)準(zhǔn)。維數(shù)的增大帶來的優(yōu)勢(shì)是可經(jīng)過調(diào)控其流道深度來完成流速的可控（流場(chǎng)的可編程）。一系列的試驗(yàn)證明該芯片能夠是目前2D紙基微流控芯片的有用彌補(bǔ)，該芯片適合于期望以無驅(qū)方法簡(jiǎn)化流體驅(qū)動(dòng)的一起又期望能完成一些雜亂的活動(dòng)操控。

在國(guó)外，Dolomite是一家世界級(jí)微流控立異公司。2016年3月15日，Dolomite在西班牙馬德里發(fā)布了一臺(tái)立異型3D打印設(shè)備Fluidic Factory，它能夠用于微流控和芯片試驗(yàn)室的3D打印。Fluidic Factory是全球第一臺(tái)能夠打印流體密封設(shè)備的商用3D打印機(jī)，能夠供給快速、簡(jiǎn)潔、牢靠的打印服務(wù)，每片芯片的打印本錢僅需1美元。所用3D打印資料是經(jīng)美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）同意的一種鞏固且半透明的資料，名為環(huán)烯烴共聚物（COC），對(duì)3D打印設(shè)備而言，這種資料容易獲取而且價(jià)格便宜，幾乎適用于一切使用。

此外，Optomec氣溶膠噴射技能可3D打印微米級(jí)智能結(jié)構(gòu)，該技能將使用于電子和生物醫(yī)藥行業(yè)，在開發(fā)本錢更低、尺度更小的下一代產(chǎn)品方面具有巨大的使用遠(yuǎn)景。

除了弗吉尼亞理工大學(xué)-維克森林大學(xué)，在微流控芯片范疇活潑的科研安排不在少數(shù)。美國(guó)康涅狄格大學(xué)等安排的科學(xué)家在Towards Single-Step Biofabrication of Organs on a Chip via 3D Printing（經(jīng)過3D打印技能進(jìn)行器官生物芯片的一步制作）一文中描述到，傳統(tǒng)的微流控芯片制作技能是勞動(dòng)密集型的工業(yè)，不利于試驗(yàn)室進(jìn)行芯片規(guī)劃的快速迭代和快速制作。將3D打印技能用于制作微流控生物芯片則能夠在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)完成微型流體通道的快速制作，有利于規(guī)劃的快速迭代，提高了根據(jù)微流控研討的跨學(xué)科性，并加快立異。

生物3D打印技能在制作雜亂3D人體安排結(jié)構(gòu)方面具有潛力。微流控體系能夠?yàn)?/span>3D 安排供給養(yǎng)分、氧氣和生長(zhǎng)因子。未來，先進(jìn)的生物3D打印機(jī)不只能夠打印微流控渠道，還能夠一起在微流控渠道中直接打印出定制化的微觀人體安排。

而關(guān)于細(xì)小器材的陶瓷打印方面，之前，德國(guó)Fraunhofer陶瓷技能研討所和IKTS 體系研討所研發(fā)了一項(xiàng)3D打印新技能，不只能夠打印骨科植入物、假牙、手術(shù)工具等醫(yī)療產(chǎn)品，還能夠打印微反應(yīng)器這樣非常雜亂、細(xì)小部件。Fraunhofer打印的陶瓷微反應(yīng)器，包含了很多雜亂的微型通道以及兩根液體連接收。微反應(yīng)器中的雜亂結(jié)構(gòu)以及反應(yīng)器內(nèi)部、外部的密封性對(duì)傳統(tǒng)技能挑戰(zhàn)極大，而經(jīng)過陶瓷3D打印技能，能夠制作出一個(gè)整體式的反應(yīng)器。