3D微流控芯片，又稱三維微流控芯片，指通過(guò)三維立體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜流體操控的微型器件。三維微流控芯片具備支持多功能、可實(shí)現(xiàn)多材料兼容、可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制等優(yōu)勢(shì)，在化學(xué)合成、科學(xué)研究、生物工程、能源以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域擁有廣闊應(yīng)用前景。
3D微流控芯片主要采用微加工技術(shù)以及3D打印技術(shù)制得。微加工技術(shù)包括嵌入式犧牲元件法、微絲塑模法、飛秒激光法、堆疊法以及紙基法；3D打印技術(shù)包括噴墨3D打印技術(shù)、SLA技術(shù)以及熔融沉積成型技術(shù)（FDM）等。噴墨3D打印技術(shù)具備打印速度快、運(yùn)行成本低等優(yōu)勢(shì)，為3D微流控芯片新興制備技術(shù)。未來(lái)隨著技術(shù)成熟度提升，我國(guó)3D微流控芯片市場(chǎng)空間將得到進(jìn)一步擴(kuò)展。
3D微流控芯片在眾多領(lǐng)域擁有廣闊應(yīng)用前景，主要包括化學(xué)合成、科學(xué)研究、生物工程、能源以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等。在化學(xué)合成領(lǐng)域，3D微流控芯片可用于控制微觀尺度的化學(xué)反應(yīng)；在生物工程領(lǐng)域，其能夠模擬微環(huán)境，可用于細(xì)胞生物學(xué)以及組織工程中；在能源領(lǐng)域，其可用于優(yōu)化光伏電池、燃料電池的穩(wěn)定性以及工作效率；在環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域，其可用于土壤檢測(cè)以及水質(zhì)檢測(cè)過(guò)程中。
隨著行業(yè)景氣度提升，我國(guó)3D微流控芯片研發(fā)熱情持續(xù)高漲，已取得眾多新進(jìn)展。2024年3月，上海理工大學(xué)陶春先副教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種具備可擴(kuò)展性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)勢(shì)的3D微流控芯片，其可用于同時(shí)測(cè)試多種藥物濃度和組合，未來(lái)有望在藥物研發(fā)領(lǐng)域獲得應(yīng)用。隨著研究不斷深入，我國(guó)3D微流控芯片行業(yè)發(fā)展速度將進(jìn)一步加快。
我國(guó)3D微流控芯片主要生產(chǎn)企業(yè)包括興晟精密、傲睿科技、摩方精密以及保利微芯等。目前，我國(guó)3D微流控芯片行業(yè)尚處于起步階段，市場(chǎng)參與者較少。未來(lái)隨著本土企業(yè)持續(xù)發(fā)力，我國(guó)3D微流控芯片行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)將持續(xù)向好。
3D微流控芯片作為一種新型微流控芯片，綜合性能優(yōu)良，應(yīng)用前景較好。未來(lái)伴隨市場(chǎng)需求日益旺盛，我國(guó)3D微流控芯片行業(yè)發(fā)展速度將進(jìn)一步加快。目前，我國(guó)3D微流控芯片行業(yè)尚處于起步階段，未來(lái)隨著技術(shù)成熟度提升，其市場(chǎng)參與者數(shù)量將進(jìn)一步增長(zhǎng)。