縮小身材降低身價(jià)3D打印讓微流控產(chǎn)業(yè)加速騰飛

    微流控是一項(xiàng)年輕的技術(shù),，多數(shù)人對(duì)它可能還比較陌生，但是該技術(shù)已在學(xué)界聲名鵲起,。綜合了化學(xué),、生物學(xué),、材料學(xué)、醫(yī)學(xué)等諸多學(xué)科知識(shí)的微流控技術(shù),，其實(shí)體成果是芯片,。小小的微流控芯片在藥品篩選、毒性檢測(cè),、病理研究,、病情診斷等多個(gè)領(lǐng)域都能發(fā)揮重大作用。

    不過(guò),，微流控芯片的傳統(tǒng)制作工藝是勞動(dòng)密集型的,，生產(chǎn)效率難以滿足實(shí)驗(yàn)室的大批量需求，也不利于產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代,。一項(xiàng)前景大好的新興技術(shù)怎能在起步階段就被制造工藝問(wèn)題縛住了手腳,？為此，業(yè)內(nèi)人士集思廣益,，從近年的趨勢(shì)來(lái)看,，他們不約而同地把希望寄托在了3D打印身上。因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)的種種優(yōu)點(diǎn),，恰好是微流控芯片改進(jìn)生產(chǎn)所需要的,。

    2014年，浙江大學(xué)的研究人員開發(fā)出微流控紙芯片,，其中便用到了3D打印技術(shù),。他們使用開源3D打印機(jī)來(lái)制作芯片，從而達(dá)到低成本,、大批量,、高速率的目標(biāo)。

    當(dāng)然,，對(duì)于整個(gè)微流控產(chǎn)業(yè)而言,，使用開源3D打印機(jī)制造芯片只是暫時(shí)之計(jì)。在見(jiàn)證了3D打印強(qiáng)大的芯片生產(chǎn)能力之后,，業(yè)界開始著力研發(fā)專業(yè)設(shè)備,。2016年，英國(guó)公司Dolomite推出了全球首款微流控芯片3D打印機(jī)FluidicFactory,，首次實(shí)現(xiàn)了流體密封裝置的3D打印生產(chǎn),。

    與此同時(shí)，利用普通3D打印機(jī)制作微流控芯片的嘗試還在繼續(xù),。今年6月,，美國(guó)康涅狄格大學(xué)用SLA3D打印機(jī)制出了一種微流控芯片，研究人員稱之為“芯片上的實(shí)驗(yàn)室”,。通過(guò)在芯片上放置DNA,、肝微粒體等物質(zhì)并輸入尼古丁,，科研人員成功證明了電子煙跟普通香煙一樣會(huì)損害DNA并致癌。而用3D打印機(jī)生產(chǎn)這樣一枚芯片的成本僅為0.8美元,。

    除了研發(fā)專業(yè)的微流控芯片3D打印設(shè)備,，部分業(yè)界人士還在探索新的3D打印材料。一般而言,，微流控芯片主要由玻璃,、塑料或樹脂制成。今年8月,，西班牙馬德里自治大學(xué)和3D打印公司Lithoz的校企合作為微流控芯片找到了一種新的原材料——陶瓷,。較之于玻璃和塑料，陶瓷更為耐熱,，強(qiáng)度更高,，而且其一次性成型的特點(diǎn)也為更為復(fù)雜的裝置提供了相對(duì)簡(jiǎn)單的制作工藝。

    剛剛過(guò)去的8月,，一項(xiàng)新的成果在美國(guó)楊百翰大學(xué)誕生：該校研究人員造出了迄今為止世界上最小的3D打印微流控芯片,，能在小于100微米的尺寸下使用。工欲善其事,，必先利其器，為制作這款技術(shù)要求極高的芯片,，科研團(tuán)隊(duì)從設(shè)計(jì)專門的3D打印機(jī)起步,。因此，他們?cè)谥瞥尚酒�的同時(shí),，也造就了采用數(shù)字光處理立體光刻技術(shù)的高分辨率3D打印設(shè)備,。這項(xiàng)成果可能首先被用于早產(chǎn)預(yù)測(cè)的相關(guān)研究。

    總體而言,，自3D打印參與生產(chǎn)以來(lái),，微流控芯片呈現(xiàn)出體型越變?cè)叫　�價(jià)格越來(lái)越低的趨勢(shì),。而芯片身材縮小,、身價(jià)降低正是業(yè)界所樂(lè)見(jiàn)的，這將加速產(chǎn)業(yè)的騰飛,�,？梢灶A(yù)見(jiàn)，3D打印會(huì)在微流控芯片制造領(lǐng)域占據(jù)愈加重要的地位,，甚至成為主流,。微流控芯片有望成為活性組織器官生產(chǎn)以外，3D打印技術(shù)對(duì)生物醫(yī)學(xué)界的又一貢獻(xiàn),。