PμSL 微(wei)納3D打(da)印技術在微(wei)流控(kong)應用(yong)的進(jin)展

微(wei)流控(kong)，是(shi)壹種(zhong)在(zai)微(wei)米(mi)尺(chi)度的小(xiao)型(xing)通道(dao)中(zhong)處理(li)和操控(kong)液(ye)體的技(ji)術。通常(chang)使(shi)用(yong)微(wei)型流(liu)道(dao)和微(wei)閥門等(deng)微(wei)加(jia)工(gong)技術來控(kong)制液(ye)體的流(liu)動(dong)和混合(he)，通過對流量的控(kong)制，實(shi)現(xian)化(hua)學(xue)分析、藥(yao)物(wu)篩選(xuan)、細胞(bao)培(pei)養(yang)、基(ji)因(yin)檢測等(deng)多(duo)種功能。該(gai)技術在時間(jian)和空(kong)間(jian)上，為實(shi)驗(yan)機(ji)構(gou)研究(jiu)分(fen)子(zi)濃(nong)度控(kong)制帶(dai)來(lai)了全新的技(ji)術解決方案(an)，有效應對研發(fa)周(zhou)期長(chang)，成(cheng)本(ben)高(gao)的困(kun)境(jing)。

現(xian)階(jie)段(duan)，微(wei)流控(kong)技(ji)術主(zhu)要應用(yong)在即(ji)時檢驗(yan)和生(sheng)物(wu)制藥(yao)、生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)研究(jiu)等(deng)領域。從(cong)生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)領域來看(kan)，基(ji)於微(wei)流控(kong)技(ji)術的器(qi)官(guan)芯(xin)片(pian)逐漸成(cheng)為業(ye)界(jie)關註的新興領域。摩方(fang)精密(mi)自(zi)研的毛(mao)細血(xue)管(guan)器官芯片(pian)，正(zheng)是(shi)結(jie)合微(wei)流控(kong)的結(jie)構特(te)征(zheng)，利(li)用(yong)高(gao)精度微(wei)納3D打(da)印技術完(wan)成(cheng)了研發(fa)制備，有望助力(li)拓展微(wei)流控(kong)技(ji)術在生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)領域的多(duo)元化應用(yong)。

當然(ran)，值得關註的還(hai)有工業(ye)制造領域的產(chan)能問題(ti)。利(li)用(yong)微(wei)流控(kong)芯(xin)片(pian)進行高(gao)性能微(wei)球(qiu)制備的新路(lu)徑(jing)，在近(jin)兩(liang)年(nian)將會(hui)完(wan)成(cheng)工(gong)業(ye)級產能突(tu)破(po)，或將推動(dong)微(wei)流控(kong)芯(xin)片(pian)從(cong)反應時代跨(kua)向(xiang)生(sheng)產(chan)時代。

市場需求 快(kuai)速(su)驅動(dong)（百(bai)億(yi)美金市場飛速增(zeng)長(chang)，中(zhong)國實(shi)力(li)嶄(zhan)露頭角）

依(yi)據2022年(nian)7月國際(ji) MEMS領(ling)域咨詢公司Yole Developpement發(fa)布(bu)的《Status of the Microfluidics Industry 2022》研究(jiu)報(bao)告，2021年全球(qiu)微(wei)流控(kong)芯(xin)片(pian)產業(ye)總值達到(dao)了181億美元(yuan)。預計到(dao)2027年(nian)，全球(qiu)微(wei)流控(kong)芯(xin)片(pian)市場規模將升至323億美元(yuan)，2021 年至-2027年間(jian)的復合年(nian)增(zeng)長(chang)率預計為10.1%。這壹數據(ju)充(chong)分展示(shi)了微(wei)流控(kong)芯(xin)片(pian)產業(ye)的強(qiang)大潛力(li)。

根據(ju)Yole的統計(ji)數據(ju)，2017年(nian)中(zhong)國微(wei)流控(kong)市場規模約(yue)為5.52億美元(yuan)。在國際(ji)品(pin)牌(pai)方面，它們(men)在國內微(wei)流控(kong)產(chan)品(pin)的銷(xiao)售(shou)額(e)達到(dao)了3.68億美元(yuan)，占總規模的67%。與(yu)此(ci)同時，國內各(ge)類(lei)微(wei)流控(kong)產(chan)品(pin)的銷(xiao)售(shou)額(e)約(yue)為1.71億美元(yuan)，占總比的33%。

這壹數據(ju)揭(jie)示了中(zhong)國微(wei)流控(kong)市場的兩(liang)部分(fen)特(te)點(dian)：壹方(fang)面，國際(ji)品(pin)牌(pai)在國內市場的影(ying)響(xiang)力(li)不容小(xiao)覷(qu)；另壹方(fang)面，國產(chan)微(wei)流控(kong)產(chan)品(pin)在(zai)逐漸嶄(zhan)露頭角，表現(xian)出(chu)市場的競(jing)爭(zheng)力(li)。隨(sui)著(zhe)國內政策(ce)的支(zhi)持以及企業(ye)在技(ji)術創新和研發(fa)投入上的不(bu)斷(duan)加(jia)大，未來(lai)中(zhong)國微(wei)流控(kong)市場有望進壹步(bu)壯大。

多(duo)元領域 應用(yong)實(shi)例(li)（應用(yong)領域廣(guang)泛(fan)，未(wei)來(lai)前景可觀）

微(wei)流控(kong)技(ji)術在時間(jian)和空(kong)間(jian)上，為分子(zi)濃(nong)度控(kong)制帶(dai)來(lai)了全新的技(ji)術解決方案(an)。隨(sui)著(zhe)微(wei)納3D打(da)印技術的叠代發(fa)展，其(qi)可快速(su)將模型數據(ju)形(xing)成(cheng)實(shi)物，具有簡(jian)化步(bu)驟(zhou)，縮(suo)短(duan)論(lun)證時間(jian)和開(kai)發(fa)周(zhou)期等(deng)優勢(shi)，為研發(fa)提(ti)供了更(geng)廣(guang)闊(kuo)的創新空間(jian)，可(ke)被廣(guang)泛(fan)應用(yong)於航(hang)空航(hang)天、醫(yi)學(xue)、農(nong)業(ye)、生(sheng)物(wu)工(gong)程、材(cai)料(liao)加(jia)工(gong)、化工工(gong)業(ye)等(deng)眾(zhong)多(duo)領域。

北京航(hang)空航(hang)天大學(xue)馮(feng)林(lin)實(shi)驗(yan)室

利(li)用(yong)聲波(bo)微(wei)流控(kong)從(cong)手術切(qie)除(chu)乳腺腫瘤小(xiao)鼠(shu)全血中(zhong)捕(bu)獲(huo)CTCs，其(qi)中(zhong)使(shi)用(yong)了面投影(ying)微(wei)立體光(guang)刻（PμSL）技(ji)術結(jie)合PDMS翻模技術可制備聲(sheng)學(xue)微(wei)流控(kong)芯(xin)片(pian)，實(shi)現(xian)循(xun)環(huan)腫瘤細胞(bao)的精準捕(bu)獲(huo)。

28B中(zhong)南(nan)大學(xue)陳翔/趙(zhao)爽/陳澤(ze)宇(yu)團(tuan)隊(dui)

使(shi)用(yong)摩方(fang)精密(mi)高(gao)精度3D打印技術nanoArch®S140制作(zuo)了微(wei)流控(kong)混合(he)器件(jian)(MMD)，實(shi)現(xian)壹步(bu)式(shi)構(gou)建(jian)靶(ba)向(xiang)脂(zhi)質(zhi)體。

南(nan)方(fang)科(ke)技(ji)大學(xue)郭傳(chuan)飛課(ke)題(ti)組(zu)

基(ji)於離電傳(chuan)感器的指(zhi)尖(jian)脈搏(bo)測試(shi)在動(dong)脈硬(ying)化中(zhong)的應用(yong)。PμSL技術高(gao)精度、壹體打印花生(sheng)-凹槽微(wei)結(jie)構，助力(li)於制備寬(kuan)線(xian)性傳(chuan)感範圍(wei)(0-150KPa)和高(gao)靈敏(min)度的柔(rou)性可(ke)穿(chuan)戴離子(zi)傳(chuan)感器，可(ke)實(shi)現(xian)脈沖(chong)波(bo)速(su)的精準測量(liang)，有望用(yong)於臨(lin)床(chuang)動(dong)脈硬(ying)化的評(ping)估(gu)治(zhi)療中(zhong)。

2301838

哈工大、華大基(ji)因(yin)、華東理工(gong)大學(xue)、斯威本(ben)科(ke)技(ji)大學(xue)等(deng)團(tuan)隊(dui)

構(gou)建(jian)了壹種(zhong)創新型微(wei)流體電化學(xue)生(sheng)物(wu)傳(chuan)感平(ping)臺，通(tong)過在微(wei)柱(zhu)陣列(lie)電極上塗(tu)覆3D雙(shuang)金屬(shu) Pt-Pd 納米(mi)樹(shu)，實(shi)現(xian)了電化學(xue)傳(chuan)感靈敏(min)度的提(ti)升。其(qi)中(zhong)微(wei)柱(zhu)陣列(lie)電極的制造過程主(zhu)要依(yi)賴(lai)於面投影(ying)微(wei)立體光(guang)刻（PμSL）技(ji)術結(jie)合PDMS翻模技術。

2022.11470上海(hai)大學(xue)張源課(ke)題(ti)組(zu)

為了解決通過對炎癥(zheng)因(yin)子(zi)的檢測靈敏(min)度的限(xian)制問題(ti)，提(ti)出了壹種(zhong)合(he)理有效的電化學(xue)免(mian)疫(yi)傳(chuan)感器件(jian)設計(ji)策(ce)略(lve)。該(gai)團(tuan)隊(dui)以ZIF-8@Ag NWs為電極材(cai)料(liao)，結(jie)合摩方(fang)精密(mi)nanoArch® S140設備和絲網印刷技(ji)術，開發(fa)了壹種(zhong)多(duo)通道(dao)的電化學(xue)免(mian)疫(yi)傳(chuan)感微(wei)流控(kong)芯(xin)片(pian)，用(yong)於血(xue)清(qing)中(zhong)炎癥(zheng)因(yin)子(zi)IL-6和IL-8的聯(lian)合(he)檢測。

微(wei)納3D打(da)印技術有效推動(dong)了微(wei)流控(kong)技(ji)術的創新應用(yong)，包括新型材(cai)料(liao)、制造工藝、控(kong)制算法(fa)等(deng)方面的突(tu)破(po)。微(wei)流控(kong)技(ji)術將與其(qi)他(ta)學(xue)科(ke)領(ling)域（如(ru)人工(gong)智能、生(sheng)物(wu)信(xin)息(xi)學(xue)、大數據(ju)等(deng)）深度融(rong)合，推動(dong)跨(kua)學(xue)科(ke)研究(jiu)和發(fa)展。這將有助於拓展微(wei)流控(kong)技(ji)術的應用(yong)範圍(wei)，解決更(geng)多(duo)實(shi)際問題(ti)。

摩方(fang)精密(mi)高(gao)精度、高(gao)公差(cha)控(kong)制能力(li)的微(wei)納3D打(da)印設備，在(zai)微(wei)流控(kong)領(ling)域具備大量豐富的經驗(yan)和技(ji)術實(shi)力(li)，為微(wei)流控(kong)技(ji)術的發(fa)展和應用(yong)提(ti)供支持，繼(ji)續(xu)深化與各(ge)領(ling)域的合(he)作(zuo)，共(gong)同拓寬(kuan)微(wei)流控(kong)技(ji)術的應用(yong)邊界(jie)。