生物打印101：微流体
微流体过程
我们之前已在本系列文章中提到了微流体的主题。微流体研究了流体的行为、精确控制和操作，这些流体在几何上受限于小的，通常为亚毫米级的尺度，其中毛细渗透控制着质量传输。它是工程、物理、化学、生物化学、纳米技术和生物技术交叉的一个多学科领域，在系统设计中具有实际应用，在系统设计中处理少量液体以实现多路复用、自动化和高通量筛选。微流体技术出现于20世纪80年代初，用于开发喷墨打印头、DNA芯片、芯片技术实验室、微推进和微热技术。我们将在下面的生物打印领域解释这项技术的重要性。
微流体的历史可以追溯到20世纪70年代，最初的喷墨打印机系统创建。它被称为打印机的流体处理系统。在20世纪70年代，在硅晶片上实现了小型化的气相色谱仪。到20世纪80年代末，还出现了第一批基于硅微加工的微型阀和微型泵。微加工是指用于制造微米级的3D和2D结构的技术。在接下来的几年中，已经提出了几种基于硅的分析系统。所有这些实例都代表微流体系统，因为它们一方面能够精确控制减小的流体体积，另一方面能够实现流体处理系统尺寸的小型化。
微流体技术可以很好地用于生物化学和生物医学分析。该技术最初已用于这些领域的化学检测。如果我们想要测试生物材料的毒性，这可能很有用。如果我们想要使用生物材料进行生物打印，毒性是至关重要的。如果一个受污染的标本或生物材料被用来替换肾脏，将会对人体造成伤害。我们还使用微流体来实际打印材料，如组织。 与一些生物打印机相关的管或泵基于微流体技术。
基于微流体的生物打印设置的最大优势包括：
1.在微观材料层面更好地控制材料
2.打印分辨率更高
3.宏观效果更好
4.多材料使用
微流体技术在将生物材料的流动引导到实际的打印过程中，由于泵或微流体管的精确性，微流体允许在微观水平上更好地控制材料。在微观层面上有如此精确的控制，系统自然地扩展到宏观层面，从而产生非常好和高分辨率的打印。除了先前提到的分辨率和精度外，微流体技术允许我们为生物打印目的创建多材料打印。利用微流体技术，我们能够在打印机技术本身中创建材料。不需要实验室制造这种材料。微流体室可以控制室内各种材料的混合。微流体室控制两种或两种以上的对立材料混合在一起的时间。把它们想象成控制液体流动的水坝。
微流体室
这项技术仍然是新的，而且发展迅速。随着生物材料和生物打印技术的发展，我们正在寻求在该领域的标准化技术。微流体学采用了传统技术和喷墨打印机的思想过程，但现在正在快速发展的生物打印领域中融合新的创新方法。这使得很多有趣的事情成为一个整体。