??隨著近年來微流控芯片技術(shù)越來越成熟，微流控芯片的延伸科技越來越廣泛，其中最重要的應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，極大的改變了傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)研究方式。

??據(jù)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)早前報(bào)道，明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員3D打印出了能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的厘米級(jí)人類心臟泵，以及能夠模擬患者真實(shí)感受的心臟瓣膜模型。

??而近期，在一項(xiàng)新研究中，明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員與美國(guó)陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部士兵中心合作，以微米級(jí)3D打印技術(shù)開發(fā)出了一種獨(dú)特的微流控芯片，該芯片可以自動(dòng)生成用于化驗(yàn)和診斷的傳感器，以及用于各種醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)和其他應(yīng)用的分析。

??該團(tuán)隊(duì)首次在曲面上完成這類結(jié)構(gòu)的3D打印，這為未來人們直接將它們打印在皮膚上，以進(jìn)行實(shí)時(shí)的體液檢測(cè)邁出了第一步。

??該研究由明尼蘇達(dá)大學(xué)機(jī)械工程系教授Michael McAlpine領(lǐng)導(dǎo)，并于10月9日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志，題為“3D printed self-supporting elastomeric structures for multifunctional microfluidics”。

??微流控技術(shù)是一個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域，該技術(shù)可控制微米級(jí)（百萬分之一米）的流體流動(dòng)。微流控技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境傳感、醫(yī)學(xué)診斷（如COVID-19和癌癥）、妊娠檢測(cè)、藥物篩選和分娩以及其他生物檢測(cè)。

??目前，全球微流控市場(chǎng)價(jià)值估計(jì)為數(shù)十億美元。微流控設(shè)備通常使用光刻技術(shù)在可控環(huán)境的潔凈室中制造，該技術(shù)復(fù)雜且繁瑣。制造過程使用硅酮液體，該液體流過圖案表面，然后固化，以使圖案在固化的硅酮板中形成通道。

??在這項(xiàng)新研究中，研究人員通過3D打印一步完成了微流控通道。他們使用定制的3D打印機(jī)，在開放的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中直接在表面上打印微流控通道。這些通道的直徑約為300微米，約為人類頭發(fā)直徑的三倍。研究小組表明，該通道可以通過一系列閥門，對(duì)流體進(jìn)行控制、泵送和重新定向。

??能夠在潔凈室環(huán)境之外打印這些微流控通道，使這些設(shè)備在生產(chǎn)時(shí)，可利用機(jī)器人的自動(dòng)化和便攜性。研究人員還首次將微流控通道直接打印在曲面上。此外，他們還將其與電子傳感器集成，以實(shí)現(xiàn)芯片實(shí)驗(yàn)室的傳感能力。

??Michael McAlpine教授說：“這項(xiàng)新的研究為微流控裝置開辟了許多可能性。能夠在沒有潔凈室的情況下對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行3D打印，這意味著診斷工具可以由醫(yī)生直接在辦公室打印，也可以由戰(zhàn)場(chǎng)上的士兵遠(yuǎn)程打印?！?/p>

??研究人員還表示：“能夠在彎曲的表面上進(jìn)行打印也為該設(shè)備帶來了許多新的可能性和用途，如直接在皮膚上打印微流控通道以實(shí)時(shí)檢測(cè)體液和機(jī)體功能。”（轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)）

??總體而言，雖然研究人員開發(fā)的微流控芯片很有前景，但我們所掌握的微流控芯片主要還是停留在理論和實(shí)驗(yàn)中，離微流控芯片造福人類還有很大一段路要走。

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