Polyjet 3D打

组装后的微流控芯片的PDMS顶层和底层

3D打印经常用于微流控技术，用于处理操纵和控制微小通道中亚mm级别的流体流动。研究人员已经开发出许多微流控装置以辅助细胞分析，医疗领域因此得以受益。据麦姆斯咨询报道，来自萨斯喀彻温大学（University of Saskatchewan）的Annal Arumugam Arthanari Arumugam发表了一篇题为《基于滑动原理帮助分选不同尺寸细胞潜在应用的微流控装置》的毕业论文，专注于一种全新的微流控装置设计概念，称为滑动原理。

论文中，Arumugam表示，虽然大多数微流控装置都可以捕获、分离、定位和分选单个细胞，但大多数只能用于相同尺寸的细胞。可调谐微流控装置可用于捕获和分选尺寸为20至30μm的单个细胞，但是许多应用所需的尺寸范围为2 μm至100 μm，甚至范围更大。

测试通道间距的实验装置

该装置的整体功能要求（function requirement，FR）是能够捕获不同尺寸的细胞，从2 μm到100μm，分辨率为2-5μm，子功能要求包括：

* 形成滑动对，使捕获器随滑动改变尺寸大小

* 能够运行一款滑动捕获器

* 泵送细胞液流过捕获器

可调节捕获器的滑动原理（a）捕获器是一个有四边可滑动的正方形；（b）滑动某一边以改变捕获器尺寸

Arumugam解释道，“这种设计分为两层（顶层和底层），每一层都有几个微孔（然而，本论文只设计了一个微孔，但不失一般性），微孔形状为正方形。具体而言，在顶层，正方形是一个具有突出部分的凸面，底层的正方形则是凹面。当两层组装在一起时（顶层在底层之上），它们就形成一个系统……”

顶层块的驱动装置

导轨、支架、顶层块和底层块，由PDMS（聚二甲基硅氧烷）制成的嵌入层构成驱动装置；移动分辨率约为3 um的单个轴向平台由835刚性不透明白色材料制成，有助于驱动顶层块。Arumugam使用Polyjet 3D打印技术为PDMS部分制作模具。

在测试设计时，该装置被测量以查看是否符合“几何和拓扑装置设计规范”，研究人员也测量了滑动操作以“检验微孔的变化”。

PDMS层的测量值令人满意，表明了滑动原理概念确实有效，PDMS层的侧面有轻微侵蚀现象，使得通道间距不太精确；造成损坏的原因是粘性PDMS在固化过程中没有从模具上剥离干净。

用于PDMS层的3D打印模具和滑动组件，由该大学工程工作室制造

作者也列举了一些有助于推进微流控装置技术的工作，例如优化PDMS通道的制造和进一步修改他的设计。