芯片實驗室-微流控芯片技術(Microfluidics)是把生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上， 自動完成分析全過程。由于它在生物、化學、醫學等領域的巨大潛力，已經發展成為一個生物、化學、醫學、流體、電子、材料、機械等學科交叉的嶄新研究領域。

需要強注意的是目前媒體普遍認為的生物芯片（micro-arrays），如，基因芯片、蛋白質芯片等只是微流量為零的點陣列型雜交芯片，功能非常有限，屬于微流控芯片的特殊類型，微流控芯片具有更廣泛的類型、功能與用途。

微流控芯片具有液體流動可控、消耗試樣和試劑極少、分析速度成十倍上百倍地提高等特點,它可以在幾分鐘甚至更短的時間內進行上百個樣品的同時分析,并且可以在線實現樣品的預處理及分析全過程。

芯片上的微型實驗室

3D打印基于毛細驅動的微流控芯片

浙江大學賀永及其研究團隊提出了一種基于毛細驅動的3D打印微流控芯片（μ3DPADs），其無泵驅動的特點與現有的紙基微流控芯片（Paper-Based Microfluidic Analytical Devices，μPADs）類似。

對于紙基微流控芯片來說，毛細驅動的優點是不需要外界泵驅動，體積小，成本低，非常適合于Point-of-Care（POC）系統等資源緊缺的應用場合。但毛細驅動的缺點是流動場都被動的由毛細力控制，無法實現復雜的流動控制及流場的可編程。通過3D打印可以將2D的紙基微流控芯片擴展到3D尺度。維數的增大帶來的優勢是我們可通過調控其流道深度來實現流速的可控（流場的可編程）。

一系列的實驗證實該芯片可以是目前2D紙基微流控芯片的有效補充，該芯片適合于希望以無驅方式簡化流體驅動的同時又希望能實現一些復雜的流動控制。

3D打印結合微流控芯片加速藥物檢測

弗吉尼亞理工大學-維克森林大學生物醫學工程學院和科學研究所以及再生醫學機構的助理教授Aleksander Skardal博士和Adam R Hall博士通過3D打印結合微流控芯片加速藥物檢測。

具體來說，科學家們建立了一個三維裝置，將肝細胞包圍在一個可以模仿ECM的生物聚合物中。肝細胞被UV交聯水凝膠溶液混合在一起，放入裝置內，實施定域光聚合技術，在原位生成組織結構。使用水凝膠是因為它能“特殊模仿自然ECM的特性，”根據研究顯示。該結構在裝置內可保持7天穩定。

研究人員隨后用0-500mM的乙醇，與上述結構混合進行毒理學分析。研究人員發現，乙醇的量對細胞活力有系統的影響。此外，對肝功能的分析評估表明，增加乙醇暴露后，人體血清白蛋白和尿素的輸出量有顯著減少。

除了弗吉尼亞理工大學-維克森林大學，在微流控芯片領域活躍的科研機構不在少數。美國康涅狄格大學等機構的科學家在Towards Single-Step Biofabrication of Organs on a Chip via 3D Printing（通過3D打印技術進行器官生物芯片的一步制造）一文中描述到，傳統的微流控芯片制造技術是勞動密集型的產業，不利于實驗室進行芯片設計的快速迭代和快速制造。將3D打印技術用于制造微流控生物芯片則可以在幾個小時內實現微型流體通道的快速制造，有利于設計的快速迭代，提高了基于微流控研究的跨學科性，并加速創新。

生物3D打印技術在制造復雜3D人體組織結構方面具有潛力。微流控系統可以為3D 組織提供營養、氧氣和生長因子。未來，先進的生物3D打印機不僅可以打印微流控平臺，還可以同時在微流控平臺中直接打印出定制化的微觀人體組織。