布里斯托尔大学的一组研究人员开发了一种新颖的低成本和开源3D打印工艺，用于生产微流体设备。
微流控芯片是一组蚀刻或模制到材料中的微通道，例如玻璃、硅或在这种情况下是聚二甲基硅氧烷，它们通过穿透芯片的输入和输出连接到外部世界。通过这些孔，液体或气体可以通过外部有源或无源系统注入和去除，用于生物医学领域应用，例如芯片实验室、细胞生物学研究和蛋白质结晶。
研究人员只需要简单的家用设备和标准的桌面3D打印机，并且是在免费使用的软件中开发的，研究人员的工艺降低了制造微流体的成本和复杂性，使该领域更容易获得。
该团队认为，他们的方法可以大大降低微流体研究和教育的门槛，同时使负担得起的LOC诊断技术的快速原型设计成为可能。
几十年来，LOC技术一直被誉为应对一系列生物、化学和医疗保健挑战。然而，由于研究层面和大规模制造阶段的成本，它尚未看到有意义的采用和部署。
LOC技术得到了微流体领域的支持，该领域正在越来越多地探索3D打印技术，以推进该技术并增加其可及性。
2018年，来自纽约基因组中心和纽约大学的研究人员开发了一种开源的3D打印液滴微流控仪器，据报道，该仪器比其他同类仪器便宜200倍。该仪器旨在识别和靶向正确的细胞来治疗类风湿性关节炎等疾病，可以以大约600美元的价格获得和组装。
在其他地方，已经开发出一种3D打印微流体设备与流体处理和功能组件集成的工艺。该技术由新加坡科技设计大学开发，旨在实现微流体的快速原型设计，用于化学测试和细胞分析中的LOC应用。
最近，加州大学戴维斯分校的研究人员公布了一种使用微流体进行3D打印的新方法，该方法涉及部署基于液滴的微流体系统，以有效地3D打印微调的柔性材料。该技术的可能应用包括软机器人、组织工程和可穿戴技术。
研究人员首先使用PLA将微通道支架与Ultimaker 3 Extended 3D打印机互连，然后将其以所需的配置热粘合到玻璃基板上，以创建微流控设备母模。
微通道采用一系列模块化模式设计，每个模式都具有互锁的球窝连接器端，使用 Ultimaker 的 Cura 开源切片软件。这些末端是为了模仿拼图而开发的。连续的模块可以排列在任何所需的配置中，从而能够使用少量的简单模块创建更复杂的微流体系统。研究人员过程的这一部分的一个关键方面是，对于非专业用户来说，复制起来既简单又清晰。
然后，使用球窝连接器将3D打印的微通道模块安装到标准的1mm厚玻璃显微镜载玻片上，以达到所需的配置。然后将通道加热约一分钟，以将它们与玻璃结合在一起，并在顶部放置一个加重的载玻片，以防止变形和收缩。加热后，将载玻片部分熔合并加重面朝下放置在金属板上，以快速冷却加重载玻片并将其从模具中取出。
母模可以一次又一次地用于生产PDMS中的微流控器件。打印后，母模制造过程可以在不到五分钟的时间内完成，使该方法可用于正式和非正式的学习环境。
为了确保所提出的技术完全民主化，研究人员开发了一个开源的Autodesk Fusion插件，允许任何用户设计和导出用于3D打印的互连微流体通道脚手架。使用此插件，用户可以从微流体通道设计到完整的微流控通道，而无需 CAD 软件专业知识或时间和资源密集型技术或设备。
用户可以通过打印自己的设计或从插件中列出的大量微通道支架库中进行选择，对宽度低至 100 μm 的微流体通道进行互连微流体通道的原型设计。还提供了一个 protocols.io 指令集，详细说明了研究人员的整个过程，并提供了指向最新加载项和配置文件的链接。
使用这种技术，用户可以仅使用家用设备而不使用危险化学品从PDMS制造微流体装置，从而使学校、业余爱好者和研究人员无论其资源如何都可以进行微流控实验。该团队希望这种方法能够被世界各地的研究人员和教育工作者采用，以“帮助激励下一代芯片实验室开发人员”。
此外，研究人员认为，他们的技术可以为“真正负担得起的”LOC医疗保健诊断测试铺平道路，该测试可以通过将微流体PDMS通道直接应用于任何清洁的玻璃表面在护理点进行。
