3D打印微流控芯片技术研究进展
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摘 要 近年来，微流控技术在生命科学和医学诊断等领域得到广泛的应用，显示出了其在检测速度、精度以及试剂损耗等方面相比传统方法的显著优势。然而，使用从半导体加工技术继承而来的微加工技术制作微流控芯片具有比较高的资金和技术门槛，在一定程度上阻碍了微流控技术的推广和应用。近年来随着3D打印技术的兴起，越来越多的研究者尝试使用3D打印技术加工微流控芯片。相比于传统的微加工技术，3D打印微流控芯片技术显示出了其设计加工快速、材料适应性广、成本低廉等优势。本文针对近年来国内外在3D打印微流控芯片领域的最新进展进行了综述，着重介绍了采用微立体光刻、熔融沉积成型以及喷墨打印等3D打印技术加工制作微流控芯片的方法，以及这些微流控芯片在分析化学、生命科学、医学诊断等领域的应用，并对3D打印微流控芯片技术未来的发展进行了展望。
关键词 微流控； 3D打印； 细胞生物学； 评述
1 引 言
微流控（Microfluidics）一词出现在20世纪90年代初，指的是在微米尺度上操作和控制流体的技术[1]。经过二十多年的发展，微流控技术从最初的单一功能的流体控制器件发展到了现在的多功能集成、应用非常广泛的微流控芯片技术，在分析化学[2，3]、医学诊断[4，5]、细胞筛选[6，7]、基因分析[8，9]、药物输运[10，11]等领域得到了广泛应用。相比于传统方法，微流控技术具有体积小、检测速度快、试剂用量小、成本低、多功能集成、通量高等特点。
目前，用于制作微流控芯片的微加工技术大多继承自半导体工业，其加工过程工序繁多，且依赖于价格高昂的先进设备。在微流控芯片的制作中常用的加工方法包括：硅/聚合物表面微加工[12]（Surface Micromachining）、软印[13]（Softlithography）、压印[14]（Embossing）、注射成型[15]（Injection modelling）、激光烧蚀[16]（Laser ablation）等。这些加工过程都需要在超净间内完成，工序复杂，需占用大量空间， 且需要富有经验的设计和加工人员[17]。
近年来，随着3D打印技术的兴起，越来越多的研究者尝试采用3D打印技术直接打印制作微流控芯片，或者打印出可以使用PDMS倒模的微流控芯片的模具。采用3D打印技术，可以显著简化微流控芯片的加工过程，在...
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