文献综述（或调研报告）：
3D打印作为近年来出现的一种新型技术可以简单快速的制作3维对象，随着3D打印机分辨率的提升以及价格的下降，3D打印在制造微流控芯片方面正变得越来越有吸引力。由于3D打印属于增材制造工艺，基于3D打印的制造方式比传统的制造方法更加高效。同时，一套3D打印设备在不更换硬件设备的情况下可以制造不同样式的芯片，这使3D打印在大规模制造微流控芯片方面有巨大的潜力。由于绝大多数微流体设备都在PDMS材料中光刻成型，PDMS以其便宜、光学清晰、生物兼容性好的特点在研究人员中很受欢迎。但是，以前研发的基于PDMS的微流体组件，如阀和芯片上的微型泵，虽然它们对于拓展芯片功能是必不可少的，但是由于芯片材料的不兼容性，所以不能直接应用于微流控芯片。除此之外， PDMS阀门的生产需要大量的工程专业知识和昂贵的制造设备，且控制复杂，无法做到随意使用。
近年来，已经开发了为3D打印的微流控芯片量身定制的一些组件和应用。如用于细胞研究的3D打印芯片；3D打印的微流控反应器应用于化学研究；鲁尔接口和气压驱动的蠕动阀和泵被用于致病菌的检测并控制芯片上的流体等。然而在一些要求低成本且操作简单的应用场景里，如POC分析等，大部分已研发的产品不再适用。因为这些设备往往需要大量的除了芯片以外的设备，如泵，气压源，压力调节器和显微镜等以进行操作和检测。这不仅增加了成本，同时也无法实现设备的小型化、集成化，使得微流控芯片无法发挥其优势。
目前，基于3D打印的微泵及微阀研究正迅速发展。在微阀的研究中，目前较为成熟的是薄膜阀（图1）[1]使用柔性较大的材料在流体流道下方打印出一层薄膜，在不对薄膜施加任何压力情况下薄膜与流道之间存在间隙，流体可以顺利流过阀门。当在薄膜下方施加压力时，气体压力会将薄膜向上挤压，薄膜与流体通道之间间隙会越来越小，当压力足够大时阀门就会关闭。此种薄膜阀所使用的材料一般为研究人员自己改良的树脂配方，如由聚乙二醇、二丙烯酸酯（PEGDA，MW258），苏丹红I和Irgracur 819配成的树脂[2]，一般打印出的阀门其寿命很长，而且性能很好（19ms响应时间，超过115000次使用寿命且性能不降低）。除此之外，还有采
图1：薄膜阀
用旋转阀作为微流控芯片的阀门（图二）[3]。通过旋转螺柱使螺柱上的通道与输入输出流道对齐从而实现阀门通道的开启。当需要关闭阀门时，只需旋转该螺柱，使流体通道错开，此时阀门关闭。该阀门可以实现同时控制多条流体通道的开启以及闭合，缺陷在于阀门的密封性能无法得到保证。
图2：旋转阀
微泵的结构有很多种，包括使用注射泵作为微泵结构（图3）[4]，通过推动注射器的推杆来将注射器中的流体推入通道中，但是注射泵的结构一般较大，不利于微流控芯片的集成化。除此之外还有操作较为简单的扭力驱动泵（图4）[3]，通过旋转螺杆来挤压推动液体流动，此种泵的缺陷在于泵每一次泵送的流量很少，而且在泵送完液体之后必须将螺杆取下之后再灌入液体。
