微流控注射泵無脈動的關(guān)鍵是分辨率
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在我們的#CETONIacademy部分中，我們將開始定期討論微流體的基礎(chǔ)知識。該系列以“無脈動”一詞開頭，因為在微流體中，沒有什么比恒定的流體流動更重要的了。
那么，什么是“無脈動”？
微流體領(lǐng)域的特點是應(yīng)用涉及在同樣小的腔體中的極少量流體。許多應(yīng)用（例如在流動化學(xué)中發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用）需要穩(wěn)定，無脈動的流體流動，以確保即使在很短的時間間隔內(nèi)也能保持連續(xù)的混合比。在生物化學(xué)應(yīng)用中分隔流的創(chuàng)建和操縱也需要這種流體流動的一致性。
在微流體中，術(shù)語“脈動”表示實際流量的振蕩，否則其平均值可能是正確的。在微流體應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)的極小流速下（相對而言），脈動可能很強，并對小規(guī)模過程產(chǎn)生負(fù)面影響。即使機械組件無法提供完全無脈動的性能，也可以將脈動減小到不再能被現(xiàn)有的測量設(shè)備檢測到的程度，或者不再對當(dāng)前的實驗應(yīng)用過程產(chǎn)生影響。這種狀態(tài)稱為“無脈動”。
Pulsation characteristics (dosing of a fluid stream of 5μl/s with fluorescent colouring)
pictures Friedrich-Schiller-University Jena
拐彎處開車-閉上眼睛
注射泵允許使用自定義尺寸的活塞以一定速度移動并通過位移來進(jìn)行流體的體積傳輸。為了用注射泵產(chǎn)生恒定的流量，活塞的橫向運動必須保持極其一致。在這方面，通常常規(guī)的注射泵是很難實現(xiàn)的，因為其驅(qū)動部分的分辨率受到限制。反過來，這也導(dǎo)致脈動的產(chǎn)生。但是，泵的測量元件（編碼器）的分辨率確是至關(guān)重要的。
活塞的橫向運動必須由受控的驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生。通常，電動機的旋轉(zhuǎn)通過主軸驅(qū)動器轉(zhuǎn)換成線性運動。位置控制器以固定的小間隔檢查實際位置或電動機的旋轉(zhuǎn)角度，并將其與各自的目標(biāo)位置進(jìn)行比較。實際值與目標(biāo)值之間的偏差決定了電機所需的控制量，這種偏差取決于操縱電機的電流。分辨率低的位置傳感器會導(dǎo)致更長的測量間隔，特別是在速度較慢的情況下。因此，控制器以相對較長的間隔接收有關(guān)活塞的實際位置的信息，這會使控制校正變得復(fù)雜，并導(dǎo)致速度波動。
以下示例將使這一點更加清楚。 想象一下一個控制電路，該電路規(guī)定汽車駕駛員必須行駛一定距離，但是每兩秒鐘只能睜開眼睛以檢查其位置并進(jìn)行路線校正。 如果實驗以20 km / h的速度在直線軌道上進(jìn)行，那么它將很好地進(jìn)行。 但是，如果駕駛員必須轉(zhuǎn)彎，則成功的可能性就會大大降低。 車輛的路徑可能類似于多邊形的形狀，而不是曲線的形狀，因為當(dāng)睜開眼睛時，駕駛員將被迫對其位置進(jìn)行強有力的校正以保持在正軌上。
Z高分辨率–Z高質(zhì)量
注射器驅(qū)動器中的低采樣率會導(dǎo)致恒定的校正，這是通過增加或降低電動機電流來實現(xiàn)的。 這會阻止平滑且平穩(wěn)的運行并導(dǎo)致脈動。
因此，CETONI使用Z高質(zhì)量的組件，并將其注射泵與分辨率在亞微米范圍內(nèi)的驅(qū)動器配合使用。 結(jié)果，我們驅(qū)動器的脈動是如此微小，以至于在當(dāng)今的微流體應(yīng)用中微不足道。 因此，neMESYS注射泵適合具有Z高精確度要求的微流體應(yīng)用。
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熱門問答
- 微流控注射泵無脈動的關(guān)鍵是分辨率
在我們的#CETONIacademy部分中，我們將開始定期討論微流體的基礎(chǔ)知識。該系列以“無脈動”一詞開頭，因為在微流體中，沒有什么比恒定的流體流動更重要的了。
那么，什么是“無脈動”？
微流體領(lǐng)域的特點是應(yīng)用涉及在同樣小的腔體中的極少量流體。許多應(yīng)用（例如在流動化學(xué)中發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用）需要穩(wěn)定，無脈動的流體流動，以確保即使在很短的時間間隔內(nèi)也能保持連續(xù)的混合比。在生物化學(xué)應(yīng)用中分隔流的創(chuàng)建和操縱也需要這種流體流動的一致性。
在微流體中，術(shù)語“脈動”表示實際流量的振蕩，否則其平均值可能是正確的。在微流體應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)的極小流速下（相對而言），脈動可能很強，并對小規(guī)模過程產(chǎn)生負(fù)面影響。即使機械組件無法提供完全無脈動的性能，也可以將脈動減小到不再能被現(xiàn)有的測量設(shè)備檢測到的程度，或者不再對當(dāng)前的實驗應(yīng)用過程產(chǎn)生影響。這種狀態(tài)稱為“無脈動”。
Pulsation characteristics (dosing of a fluid stream of 5μl/s with fluorescent colouring)
pictures Friedrich-Schiller-University Jena
拐彎處開車-閉上眼睛
注射泵允許使用自定義尺寸的活塞以一定速度移動并通過位移來進(jìn)行流體的體積傳輸。為了用注射泵產(chǎn)生恒定的流量，活塞的橫向運動必須保持極其一致。在這方面，通常常規(guī)的注射泵是很難實現(xiàn)的，因為其驅(qū)動部分的分辨率受到限制。反過來，這也導(dǎo)致脈動的產(chǎn)生。但是，泵的測量元件（編碼器）的分辨率確是至關(guān)重要的。
活塞的橫向運動必須由受控的驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生。通常，電動機的旋轉(zhuǎn)通過主軸驅(qū)動器轉(zhuǎn)換成線性運動。位置控制器以固定的小間隔檢查實際位置或電動機的旋轉(zhuǎn)角度，并將其與各自的目標(biāo)位置進(jìn)行比較。實際值與目標(biāo)值之間的偏差決定了電機所需的控制量，這種偏差取決于操縱電機的電流。分辨率低的位置傳感器會導(dǎo)致更長的測量間隔，特別是在速度較慢的情況下。因此，控制器以相對較長的間隔接收有關(guān)活塞的實際位置的信息，這會使控制校正變得復(fù)雜，并導(dǎo)致速度波動。
以下示例將使這一點更加清楚。 想象一下一個控制電路，該電路規(guī)定汽車駕駛員必須行駛一定距離，但是每兩秒鐘只能睜開眼睛以檢查其位置并進(jìn)行路線校正。 如果實驗以20 km / h的速度在直線軌道上進(jìn)行，那么它將很好地進(jìn)行。 但是，如果駕駛員必須轉(zhuǎn)彎，則成功的可能性就會大大降低。 車輛的路徑可能類似于多邊形的形狀，而不是曲線的形狀，因為當(dāng)睜開眼睛時，駕駛員將被迫對其位置進(jìn)行強有力的校正以保持在正軌上。
Z高分辨率–Z高質(zhì)量
注射器驅(qū)動器中的低采樣率會導(dǎo)致恒定的校正，這是通過增加或降低電動機電流來實現(xiàn)的。 這會阻止平滑且平穩(wěn)的運行并導(dǎo)致脈動。
因此，CETONI使用Z高質(zhì)量的組件，并將其注射泵與分辨率在亞微米范圍內(nèi)的驅(qū)動器配合使用。 結(jié)果，我們驅(qū)動器的脈動是如此微小，以至于在當(dāng)今的微流體應(yīng)用中微不足道。 因此，neMESYS注射泵適合具有Z高精確度要求的微流體應(yīng)用。
- 微流控注射泵的線性力介紹
在為您的實驗應(yīng)用選擇注射泵時，壓力可能是一個重要的考慮因素，但是如何知道哪個泵可以滿足要求呢？使用單個注射器或者多個注射器都會影響壓力。要計算泵的Z終壓力，我們需要知道泵的線性力，該線性力與注射器將要承受的壓力直接相關(guān)。因此，本文將討論線性力，如何計算線性力以及線性力為什么很重要。
我們將介紹線性力的基本原理，以了解注射泵背后的機理。我們還將通過示例計算力和壓力。希望通過本文的介紹，您將對注射泵的工作方式有更深入的了解。
線性力基礎(chǔ)
注射泵使用步進(jìn)電機線性致動器，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為線性運動，這意味著電動機的力將從扭矩傳遞到線性力。為了計算給定設(shè)備中的線性力，我們必須考慮4個因素：摩擦力、加速度力、重力和施加的作用力。線性力定義如下：
總線性力（TLF）=F（摩擦力）+F（加速度力）+F（重力）+F（施加的作用力）
施加的作用力是由步進(jìn)電機提供的力，但是，凈力由于摩擦而減?。ㄔ谳^高的速度下為較低的力）。實際上，摩擦力被當(dāng)作校正效率方面反映電動機Z大力的一個因素。效率還受到執(zhí)行器中使用的螺桿（長度和螺距）的影響，螺桿改變了移動注射器活塞的螺母的速度?？紤]到這些特性，我們可以使用以下公式計算線性力。
線性力=（馬達(dá)或電機的Z大力 × 2π × 效率）/螺距
Linear Force = (Maximum force of the motor × 2π × efficiency)/pitch
例如，具有0.5Nm的電機和1mm螺距的螺桿和1mm/s速度的0.8效率的線性致動器的線性力為：
線性力=（0.5Nm × 2×3.14× 0.8）/0.001m=2512 N=564.69 lbf
Linear force= (0.5 Nm × 2×3.14×0.8)/0.001 m = 2512 N = 564.69 lbf
如前所述，注射器中的壓力與泵的線性力有關(guān)?；叵胍幌拢瑝毫κ窃诮o定區(qū)域中施加的力的大小，例如，在這種情況下，如果我們使用直徑為0.3-inch的注射器，則Z終壓力將為：
壓力=564.69 lbf/（π/4 × (0.3)^2）=7998.44 psi
Pressure = 564.69 lbf/(π/4 × (0.3)^2) = 7998.44 psi
由于壓力與面積有關(guān)，因此，如果我們使用2個直徑為0.3-inch的注射器，則每個注射器承受的力和壓力是所計算壓力的一半。注射泵的優(yōu)點之一是，由于注射器中的面積小，我們可以承受高壓，這使得使用高質(zhì)量的注射器（用于高壓的不銹鋼）至關(guān)重要。
總之，我們可以說，了解注射泵的線性力對于實驗應(yīng)用選擇正確的型號是非常重要的，例如，粘性液體需要更高的壓力，或者您可能想要使用多個通道。
- 微流控注射泵步進(jìn)電機和微步長的介紹（Chemyx注射泵為例）
注射泵由于可實現(xiàn)高精度和無脈沖流動而被廣泛應(yīng)用于微流體領(lǐng)域，這主要得益于微型步進(jìn)電機。
什么是微步長步進(jìn)電機？
微型步進(jìn)電機是無刷直流電動機，它以很小的步長移動以完成完整的旋轉(zhuǎn)，因此，與常規(guī)電機不同，它能夠提供精確的角運動并保持扭矩。
步進(jìn)電機是如何工作的？
驅(qū)動微型步進(jìn)電機有不同的結(jié)構(gòu)和模式?；旌贤讲竭M(jìn)電機是Z常用的，它結(jié)合了永磁體和可變磁阻結(jié)構(gòu)，可在小尺寸下實現(xiàn)Z大功率。在步進(jìn)電機中，轉(zhuǎn)子和定子的劃分與齒輪中的齒類似，這些齒的對齊是控制轉(zhuǎn)子運動的方式。Z直接的驅(qū)動模式是整步（全步長），但是在這種模式下，每步之間的振動和噪音是顯而易見的。
步進(jìn)電機如何控制精度？
通常，微型步進(jìn)電機的角度精度約為每轉(zhuǎn)±1.8°或200steps，但是，當(dāng)需要更高的分辨率時，微步進(jìn)或微步長（micro-stepping）是一種很好的解決方案。微步進(jìn)是一種通過脈寬調(diào)制電壓控制流向步進(jìn)電機繞組（或定子）的電流的方法，這意味著流到繞組的電流具有正弦波形。這種控制方法允許每1.8度的步長劃分多達(dá)64次，每轉(zhuǎn)產(chǎn)生0.028°的角步長或12800微步長，從而提供了更平滑、更精確的操作。
步進(jìn)電機如何控制分辨率？
盡管微步進(jìn)增強了扭矩產(chǎn)生、低速運動和共振，但是，由于實際驅(qū)動器無法達(dá)到理想的微步進(jìn)，因此仍然存在一些扭矩波動、振動和噪音。因此，至關(guān)重要的是要避免所謂的“空分辨率”，因為步長的劃分要比電機限制要高?？辗直媛室馕吨介L產(chǎn)生的扭矩不足以克服正在驅(qū)動的組件的摩擦，從而產(chǎn)生抖動的運動。
步進(jìn)電機的應(yīng)用
微型步進(jìn)電機的主要優(yōu)點是可精確重復(fù)的步長，精確的運動增量和低速下的更高扭矩。但是，這些電機的一些缺點是效率低，高速時扭矩有限，無反饋。步進(jìn)電機的屬性使其非常適合精密的應(yīng)用，例如YL掃描儀、3D打印機、CNC、相機平臺、繪圖儀、機器人和自動化過程。在注射泵中，步進(jìn)電機對于避免脈沖流和流量變化，對于確保穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。
Chemyx注射泵
Chemyx注射泵使用微步進(jìn)電機，可提供更高的準(zhǔn)確度和精度，F(xiàn)usion100，F(xiàn)usion4000和NanoJet立體定位注射泵具有0.9°的微步進(jìn)電機，對于Fusion4000來說，步進(jìn)電機每步可提供0.0939 μm，這種出色的調(diào)諧運動可實現(xiàn)0.0001μL/min的流量。通過這種方式，Chemyx注射泵系統(tǒng)比DIY設(shè)備提供了更高的質(zhì)量和性能。Chemyx步進(jìn)電機的質(zhì)量使生物技術(shù)、化學(xué)、生物化學(xué)和材料應(yīng)用中的流體流動更加順暢。
總結(jié)
通常，步進(jìn)電機的角度精度約為±1.8°，Chemyx提供的0.9°步進(jìn)電機要優(yōu)于傳統(tǒng)電機型號。
結(jié)束語
到目前為止，我們已經(jīng)解決了步進(jìn)電機的功能及其在Chemyx注射泵中的作用，微步長是Chemyx注射泵中包含的一種直接集成技術(shù)，它可以實現(xiàn)高準(zhǔn)確度和高精度的調(diào)諧運動。
- 如何把OB1壓力控制器當(dāng)做微流控注射泵使用？
- 摘要本應(yīng)用描述了如何使用Elveflow壓力和流量控制器以及流量傳感器來設(shè)置和監(jiān)控確定的液體流速并為您的微流體實驗執(zhí)行流量控制。新版本的Elveflow智能軟件可以將您的壓力控制器虛擬轉(zhuǎn)變?yōu)樽⑸浔茫员惚３诌@兩種液體驅(qū)動方法的優(yōu)勢（高性能，易用性，直觀性等）。
把Elveflow微流控OB1壓力控制器當(dāng)做微流控注射泵使用的設(shè)置方法視頻，鏈接地址： http://m.sdczts.cn/zt10926/video_302.html
組件清單（1）Elveflow壓力和流量控制器OB1（2）樣品池（小型、中型和大型微流體樣品池）（3）Elveflow液體流量傳感器（4）用于實驗裝置連接的微流體導(dǎo)管（5）微流體配件和連接器（6）微流體芯片本實驗中使用的軟件版本是Elveflow智能界面軟件ESI V2版。實驗裝置圖下圖顯示了本應(yīng)用的微流體實驗裝置本實驗中使用的Elveflow壓力控制器儀表是OB1 Mk3壓力控制器，但我們也可以很容易地使用AF1 Premium壓力發(fā)生器來完成這項任務(wù)。盡可能避免使用軟性導(dǎo)管如Tygon管，因為軟性導(dǎo)管會增加系統(tǒng)的響應(yīng)時間。如果您對微流體導(dǎo)管不太熟悉，那么可以閱讀 微流體導(dǎo)管基礎(chǔ)介紹的博客。下圖顯示了本應(yīng)用實驗中涉及的完整的實驗組件連接，您需要按照該連接示意圖組裝上述列出的微流體儀器部件。微流體儀器部件組裝完成后再進(jìn)行實驗。實驗協(xié)議使用Elveflow智能界面軟件ESI監(jiān)控確定液體的質(zhì)量流量。確保所有儀器電纜和導(dǎo)管都與Elveflow設(shè)備（USB線、24V直流電壓適配器等）連接良好。在開始實驗之前進(jìn)行泄露測試并去除任何氣泡，以確保良好的流量調(diào)節(jié)。了解哪種配件Z適合您的需求是邁向成功的diyi步。如果您對微流體配件不太熟悉，請閱讀我們寫作的 微流體配件基礎(chǔ)知識的博客。流量傳感器對振動和運動擾動非常敏感，因此建議您盡可能地經(jīng)常將流量傳感器固定在穩(wěn)定的表面上。在微流體智能界面軟件ESI上監(jiān)控微流體系統(tǒng)的恒定流速比如50 μL/min，有必要按照以下步驟操作：Step 1-在電腦上打開ESI軟件，然后選擇將要使用的儀器（示例中為OB1mix01）。Step 2-單擊“flow sensor”按鈕，選擇將在相應(yīng)通道上使用的傳感器范圍。（在示例情況下，channel 1上為50 μL/min）。Step 3-選擇儲液池尺寸（示例情況下為Eppendorf 1.5 mL）和樣品量（示例情況下也為1.5 mL）。Step 4-返回main window，激活相關(guān)通道上的flow button（示例情況下為channel 1），并設(shè)置流速值，單位為μL/min（示例中為30 μL/min）。請注意，在開始時，儲液池的顏色是紅色，但當(dāng)流速穩(wěn)定時，儲液池顏色會變成藍(lán)色。Step 5（可選）-如果需要，可以通過單擊“open graph display”按鈕查看圖形顯示。在顯示窗口上設(shè)置所需的Z大和Z小顯示參數(shù)以獲得壓力和流速，然后按“play”按鈕以啟動壓力和流速曲線顯示。勾選通道（channel）顯示選擇塊上的相應(yīng)框就可以顯示所勾選通道（channel）的曲線。恭喜您！您已使用Elveflow流量傳感器和Elveflow壓力控制器OB1實現(xiàn)了液體流量的控制！更加詳細(xì)的內(nèi)容介紹，請查看如下鏈接：http://blog.sina.com.cn/fangdzxx
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- 注射泵連續(xù)無脈動計量的工作原理
微流體注射泵因其直接進(jìn)行液體體積輸送原理和Z小的脈沖而為微流體應(yīng)用提供了巨大的優(yōu)勢。但是，與其他泵相比，它也有一個主要缺點：注射器內(nèi)的液體清空后，液體輸送自然就結(jié)束了。這就是為什么在不相關(guān)的應(yīng)用中經(jīng)常使用注射泵的原因，因為該過程會不時暫停，并且可以重新向注射器內(nèi)填充液體，例如在移液過程中填充滿單個腔體。
在許多應(yīng)用中-尤其是在流動化學(xué)中-不可能進(jìn)行流體中斷，因為這會干擾穩(wěn)態(tài)，該穩(wěn)態(tài)已在實驗過程的開始時通過洗脫液（彼此反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)）的流動建立起來。
這個問題可通過對每個劑量通道使用兩個注射泵交替工作來解決。這意味著，當(dāng)diyi個注射器為空時，第二個注射器接著輸送液體，而3/2方向閥則從儲液池中重新填充diyi個注射器。然后，diyi個注射器恢復(fù)液體輸送，第二注射器重新裝滿液體。
為了避免在切換注射泵時產(chǎn)生強烈的脈沖，必須使用平坦的加速和減速斜坡（錯流），而不是從一臺注射泵切換到另一臺時突然停止。 但是，對于更高壓力的應(yīng)用，這不足以避免所有壓力或流量脈沖，因為整個機械流體系統(tǒng)（包括當(dāng)前正在泵送的泵）都處于加壓狀態(tài)，而補充泵（等待使用）- 則處在大氣壓下。 如果現(xiàn)在通過切換3/2換向閥將此加液泵連接到實驗應(yīng)用，則會進(jìn)行壓力補償，從而產(chǎn)生補償流。 結(jié)果，一定量的液體從加壓的實驗應(yīng)用流向未加壓的泵。 這降低了實驗應(yīng)用中的流速，在Z壞的情況下，甚至可能在短時間內(nèi)變?yōu)樨?fù)數(shù)。 必須避免這種情況。
Pulsation characteristics (dosing of a fluid stream of 5μl/s with fluorescent colouring)
pictures Friedrich-Schiller-University Jena
我們通過將重新填充液體的注射泵的壓力增加到與實驗應(yīng)用中相同的壓力來解決該問題，然后再將其連接到實驗應(yīng)用。 我們通過使用兩個壓力傳感器，幾個閥門和一個智能軟件來實現(xiàn)這一目標(biāo)。 重新填液的泵首先在關(guān)閉的閥門上運行，然后在兩個泵之間進(jìn)行壓力比較。 根據(jù)用戶定義的參數(shù)，在短時間后達(dá)到驗收標(biāo)準(zhǔn)，這假設(shè)壓力相等，因此可以打開閥門進(jìn)行實驗應(yīng)用。
由于接通時兩個壓力相同，因此沒有壓力補償，因此也沒有流量補償流量。 實驗應(yīng)用中的壓力和體積條件根據(jù)需要保持恒定。 結(jié)果是連續(xù)的無脈動流（Conti Flow）。
使用單個硬件組件（例如閥門和壓力表）來實現(xiàn)此過程可能會導(dǎo)致系統(tǒng)混亂，其主要特征是電纜和軟管混雜。 CETONI不僅代表GX的建設(shè)性解決方案，而且還代表有吸引力和創(chuàng)新的設(shè)計。 這就是為什么我們開發(fā)了一種極其緊湊的模塊，特別是針對我們的neMESYS低壓和中壓泵的應(yīng)用：Conti-Flow閥。 它在Z小的空間內(nèi)結(jié)合了所有已描述的功能，用內(nèi)部通道取代了所需的大量軟管連接，減少了實驗應(yīng)用的死體積，并且借助我們的軟件，它也非常易于操作。 由于CETONI客戶可以選擇多種材料組合，因此Conti-Flow設(shè)備適用于無數(shù)種物質(zhì)。
- 注射泵連續(xù)無脈動計量的工作原理
微流體注射泵因其直接進(jìn)行液體體積輸送原理和Z小的脈沖而為微流體應(yīng)用提供了巨大的優(yōu)勢。但是，與其他泵相比，它也有一個主要缺點：注射器內(nèi)的液體清空后，液體輸送自然就結(jié)束了。這就是為什么在不相關(guān)的應(yīng)用中經(jīng)常使用注射泵的原因，因為該過程會不時暫停，并且可以重新向注射器內(nèi)填充液體，例如在移液過程中填充滿單個腔體。
在許多應(yīng)用中-尤其是在流動化學(xué)中-不可能進(jìn)行流體中斷，因為這會干擾穩(wěn)態(tài)，該穩(wěn)態(tài)已在實驗過程的開始時通過洗脫液（彼此反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)）的流動建立起來。
這個問題可通過對每個劑量通道使用兩個注射泵交替工作來解決。這意味著，當(dāng)diyi個注射器為空時，第二個注射器接著輸送液體，而3/2方向閥則從儲液池中重新填充diyi個注射器。然后，diyi個注射器恢復(fù)液體輸送，第二注射器重新裝滿液體。
為了避免在切換注射泵時產(chǎn)生強烈的脈沖，必須使用平坦的加速和減速斜坡（錯流），而不是從一臺注射泵切換到另一臺時突然停止。 但是，對于更高壓力的應(yīng)用，這不足以避免所有壓力或流量脈沖，因為整個機械流體系統(tǒng)（包括當(dāng)前正在泵送的泵）都處于加壓狀態(tài)，而補充泵（等待使用）- 則處在大氣壓下。 如果現(xiàn)在通過切換3/2換向閥將此加液泵連接到實驗應(yīng)用，則會進(jìn)行壓力補償，從而產(chǎn)生補償流。 結(jié)果，一定量的液體從加壓的實驗應(yīng)用流向未加壓的泵。 這降低了實驗應(yīng)用中的流速，在Z壞的情況下，甚至可能在短時間內(nèi)變?yōu)樨?fù)數(shù)。 必須避免這種情況。
Pulsation characteristics (dosing of a fluid stream of 5μl/s with fluorescent colouring)
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我們通過將重新填充液體的注射泵的壓力增加到與實驗應(yīng)用中相同的壓力來解決該問題，然后再將其連接到實驗應(yīng)用。 我們通過使用兩個壓力傳感器，幾個閥門和一個智能軟件來實現(xiàn)這一目標(biāo)。 重新填液的泵首先在關(guān)閉的閥門上運行，然后在兩個泵之間進(jìn)行壓力比較。 根據(jù)用戶定義的參數(shù)，在短時間后達(dá)到驗收標(biāo)準(zhǔn)，這假設(shè)壓力相等，因此可以打開閥門進(jìn)行實驗應(yīng)用。
由于接通時兩個壓力相同，因此沒有壓力補償，因此也沒有流量補償流量。 實驗應(yīng)用中的壓力和體積條件根據(jù)需要保持恒定。 結(jié)果是連續(xù)的無脈動流（Conti Flow）。
使用單個硬件組件（例如閥門和壓力表）來實現(xiàn)此過程可能會導(dǎo)致系統(tǒng)混亂，其主要特征是電纜和軟管混雜。 CETONI不僅代表GX的建設(shè)性解決方案，而且還代表有吸引力和創(chuàng)新的設(shè)計。 這就是為什么我們開發(fā)了一種極其緊湊的模塊，特別是針對我們的neMESYS低壓和中壓泵的應(yīng)用：Conti-Flow閥。 它在Z小的空間內(nèi)結(jié)合了所有已描述的功能，用內(nèi)部通道取代了所需的大量軟管連接，較大地減少了實驗應(yīng)用的死體積，并且借助我們的軟件，它也非常易于操作。 由于CETONI客戶可以選擇多種材料組合，因此Conti-Flow設(shè)備適用于無數(shù)種物質(zhì)。
- 改善微流控注射泵和壓力泵的液體流量控制的技巧和竅門
- 改善您的微流體注射泵注射泵是微流體中Z常用的流量控制系統(tǒng)。盡管注射泵具有堅固性和簡單性，但是在微流體中通常存在一些問題，比如依賴于微流體裝置的流體順應(yīng)性，流體的振蕩流動和響應(yīng)時間的急劇變化可以從幾秒到幾個小時。微流體中注射泵的優(yōu)勢和弱點優(yōu)勢（1）實驗裝置的快速完成（2）易于測量分配的液體量（3）可以產(chǎn)生多達(dá)數(shù)百bars的壓力（4）平均流量沒有變化弱點（1）穩(wěn)定時間長（2）難以知道瞬態(tài)的實際流速（3）產(chǎn)生的壓力無限制地增加（4）不可能控制死端通道中的流體流動（5）在沒有壓力計的情況下，難以確定微流體器件內(nèi)的壓力。（6）必須根據(jù)實驗條件仔細(xì)選擇注射器類型有關(guān)微流體應(yīng)用的注射泵的優(yōu)點和缺點的更多詳細(xì)信息，請參見：如何選擇合適的微流體控制系統(tǒng)教程。實時監(jiān)控來自您的注射泵的流量您想知道注射泵的實際流量嗎？——添加流量傳感器流量傳感器將為您提供芯片內(nèi)的實時流量。您將會知道芯片內(nèi)的液體何時達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。提高您的注射泵的穩(wěn)定時間您想加快注射泵的流量變化嗎？——添加帶有反饋回路的流量傳感器反饋回路將調(diào)節(jié)注射泵電機的速度，以便盡快達(dá)到所需要的液體流速。提高您的注射泵的流量穩(wěn)定性您想穩(wěn)定注射泵的流量嗎？——添加一個流體RC濾波器RC濾波器是校準(zhǔn)的彈性電容，其與流體阻力耦合。請注意，RC濾波器將為您提供更流暢的流動，但它也會減慢您的流量響應(yīng)。提高您的注射泵的速度和穩(wěn)定性您想要更快更順暢的注射泵流量嗎？——添加一個流體RC濾波器和反饋回路RC濾波器將使芯片內(nèi)的液體流動平滑，反饋回路將加速您的流量響應(yīng)。使用注射泵時監(jiān)控管路上的壓力您想將注射泵用作壓力泵嗎？——添加壓力傳感器和反饋回路當(dāng)您想要在微流體裝置中保持給定壓力的同時使用注射泵時，這是一個方便的解決方案。改善您的壓力泵當(dāng)您需要快速的流量變化和無脈沖流動時，您可以使用壓力控制器。由于壓力控制器不涉及活動部件，無論液體流速如何，壓力驅(qū)動的液體流動都更加平滑。壓力以聲速傳播液體，并實現(xiàn)非?？焖俚牧髁孔兓?/div>微流體中壓力泵的優(yōu)勢和弱點優(yōu)勢（1）無脈沖流量控制（2）流量穩(wěn)定性低至0.005%（3）分配的液體容量可達(dá)數(shù)升體積（4）穩(wěn)定時間低至80 ms（5）控制死端通道中流體流動的可能性（6）一臺儀器中實現(xiàn)壓力和流量的控制弱點（1）Z大壓力為8 bars（2）當(dāng)進(jìn)行多個入口的流量切換時，可能出現(xiàn)回流/倒流現(xiàn)象。有關(guān)微流體應(yīng)用的注射泵的優(yōu)點和缺點的更多詳細(xì)信息，請參見：如何選擇合適的微流體控制系統(tǒng)教程。使用壓力控制器控制液體的流量您想控制壓力和流量嗎？——添加帶有反饋回路的流量傳感器軟件自動調(diào)節(jié)壓力直至達(dá)到所需的流速，因此，您可以將壓力泵用作注射泵。使用壓力控制器控制液體停止流入微流控芯片您想瞬間停止芯片內(nèi)的液體流動嗎？——添加流量開關(guān)矩陣MUX流量開關(guān)矩陣可用于在100 ms內(nèi)阻止微流體裝置中的液體流動，無殘留流量。使用壓力控制器改善流量切換您想快速切換樣品而不進(jìn)行任何回流嗎？——添加流量開關(guān)矩陣或Rheodyne閥門閥門以及不可壓縮的液體可以幫助您避免回流污染。使用壓力控制器進(jìn)行單細(xì)胞或液滴處理您想精確處理和定位細(xì)胞或液滴嗎？——使用雙真空和壓力泵通過控制同一通道內(nèi)的壓力和真空來控制任何物體的位置。在您設(shè)備中的任何地方監(jiān)控和控制壓力您想控制器件給定點的壓力嗎？——添加壓力傳感器和反饋回路這也是一種有效的方法，可以補償儲液池內(nèi)靜水壓力的漂移。改善您的微流體裝置獲得更好的Quake閥控制系統(tǒng)您想要精確控制Quake微型閥嗎？——使用3:2流量開關(guān)/切換矩陣一種專用的微流體切換閥儀器，您可以在100 ms內(nèi)打開或關(guān)閉閥門，位置分辨率為0.005%。監(jiān)控和控制微液滴您想要準(zhǔn)確監(jiān)控微液滴的速度、大小和內(nèi)容物嗎？——添加OptoReader（光學(xué)讀數(shù)器）OptoReader可以檢測和記錄液滴序列發(fā)出的任何可見光或熒光，從而監(jiān)控它們的大小、速度和內(nèi)容物。消除氣泡您想消除實驗中的氣泡嗎？——使用Injection Loop（注射回路）注射回路使您能夠自動注射或切換芯片中的液體而不會產(chǎn)生任何氣泡。使用沒有流量傳感器的壓力控制器測量液體流量您想在不購買流量傳感器的情況下測量流量嗎？——添加流量和壓力自動調(diào)整系統(tǒng)一種簡單且零成本的方法來保持響應(yīng)性和穩(wěn)定性，同時跟蹤通道中的實時流量。提高壓力控制器的精度您想以2.5μbar的精度控制壓力嗎？——使用超精密模塊此選項可以打開和關(guān)閉，以便在需要時覆蓋整個范圍。適用于膜片鉗和更換高精度靜水壓力系統(tǒng)。增強您實驗裝置的自動化并節(jié)省時間
更加詳細(xì)的內(nèi)容介紹，請查看如下鏈接：http://blog.sina.com.cn/fangdzxx
也可以隨時關(guān)注我們的微信公眾號：信號測量與微流控系統(tǒng)
2019-08-19 17:22:51 676 0- 微流控流動化學(xué)-微流控OB1壓力進(jìn)樣泵的微流體控制
- 流動化學(xué)（Flow Chemistry）又被稱為微化學(xué)或連續(xù)流動化學(xué)，其為化學(xué)研究和發(fā)展提供了一個嶄新的、高產(chǎn)且快速的手段。流動化學(xué)提供了一種在連續(xù)流動狀態(tài)下而不是在傳統(tǒng)的批量固定反應(yīng)器中進(jìn)行化學(xué)合成的新途徑。在一個流動系統(tǒng)中，一個給定的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在一個微反應(yīng)器中，該微型系統(tǒng)集合了多個亞毫米的通道。反應(yīng)物被不斷的注入到微反應(yīng)器中，在其中混合、發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所產(chǎn)生的產(chǎn)品也被不斷的收集。微反應(yīng)器的內(nèi)體積通常小于1毫升。此外，單個微反應(yīng)器可按照一定的次序進(jìn)行固定安排以形成有效的微流體化工廠。微反應(yīng)器的小尺寸提供了高比表面積-體積，從而使其比傳統(tǒng)的分批處理反應(yīng)器能更有效地混合及高溫、高質(zhì)量的傳遞更多，從而Z終得到有著更高產(chǎn)量、更少雜質(zhì)的質(zhì)優(yōu)制品。流動化學(xué)的優(yōu)勢1、精確的溫度控制（-100℃ - 250℃）2、混合快速3、清潔的反應(yīng)：產(chǎn)物完全與反應(yīng)物分離，無過度反應(yīng)。4、反應(yīng)快速：通過加壓、加熱等條件可使反應(yīng)速率提高多倍以上。5、安全的使用活性劑或有毒試劑：由于實際反應(yīng)的體積很?。ㄍǔＰ∮?0mL），從而可以更安全的使用危險試劑。此外，良好的熱轉(zhuǎn)移優(yōu)勢可以對流體進(jìn)行快速的散熱，從而確保溫度穩(wěn)定。6、易于放大：可進(jìn)行克級、百克級、千克級的連續(xù)放大反應(yīng)。7、易于進(jìn)行多相反應(yīng)：固相、液相和氣相均可作為反應(yīng)物。8、可一次性完成多步反應(yīng)：將反應(yīng)器按照次序排列在一起，調(diào)節(jié)整個系統(tǒng)的流速和反應(yīng)時間，可以一次性完成所有的反應(yīng)。9、易于自動化與占用空間小本博文介紹的流動化學(xué)實驗具有如下幾個優(yōu)勢（1）無脈沖實驗過程中完全穩(wěn)定的流速。采用壓電技術(shù)的OB1壓力控制器可以快速、穩(wěn)定的控制微反應(yīng)器內(nèi)的流體流動。（2）控制每個試劑的濃度改變每個樣品的濃度（3）裝置自動化數(shù)天內(nèi)自動進(jìn)行測試微流體作為化學(xué)合成工具的出現(xiàn)已經(jīng)成熟，特別是在工業(yè)技術(shù)方面。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，它具有許多優(yōu)點比如試劑消耗量小、提高選擇性、反應(yīng)易于清理、反應(yīng)迅速及占用空間小等。流動化學(xué)的應(yīng)用1、聚合物合成2、有機合成3、片內(nèi)試劑混合4、綠色化學(xué)5、藥物發(fā)現(xiàn)6、樣品制備7、藥物篩選流動化學(xué)裝置（1）專用于流動化學(xué)的微流體系統(tǒng)Elveflow提供了專用于流動化學(xué)和樣品制備的獨特系統(tǒng)。這種完全集成的解決方案包括創(chuàng)建連續(xù)流量和監(jiān)控流量所需的所有元素。（2）混合18種不同的試劑適用于需要以不同量混合不同組分的實驗使用兩個11 ports/10 positions valves，可以混合多達(dá)18種不同的試劑（洗滌順序需要每個選擇閥對應(yīng)一個樣品瓶）。微流體科里奧利力流量傳感器BFS的使用確保了對質(zhì)量注射的精細(xì)控制并精細(xì)調(diào)節(jié)注入的不同液體的比例。然后，芯片出口處使用微流體3/2 valve允許將混合芯片的輸出引導(dǎo)至廢物收集器中，以便對感興趣的化合物組分進(jìn)行后續(xù)的逐步清洗。（3）反應(yīng)器-混合芯片Elveflow微流控OB1壓力控制器快速、精確、穩(wěn)定的流體控制視頻介紹以上視頻展示了控制器的穩(wěn)定性。我們在通道內(nèi)通入三種不同的液體，并wan美調(diào)節(jié)不同液體的比例。其對于前面提到的應(yīng)用特別有用。實驗優(yōu)勢1、用于昂貴樣品的小樣品瓶2、用于長期實驗的大樣品瓶3、一次性零件4、洗滌步驟（無交叉污染）5、模塊化、可升級和可擴展6、流動注射精度為0.2%7、自動注射8、占用空間小9、高度化學(xué)兼容性（PEEK，Stainless steel）實驗結(jié)論與流體化學(xué)和樣品制備的常規(guī)技術(shù)相比，微流體具有許多優(yōu)點，其為新應(yīng)用和更好的控制鋪平了道路。法國Elveflow高精密微流控儀器全家照，總有一款可以滿足您的實驗需求。此外，您還可以享受到更高端、更高級的本地化的應(yīng)用技術(shù)服務(wù)，可確保您的實驗暢通無阻。我們時刻與您在一起。
2019-08-19 17:21:45 582 0- 微流控氣壓泵PneuWave – zhuo越的微流體流量控制
微流體的流體輸送需要引起特別的注意。PneuWave泵是一款高性能的氣壓泵，具有流量傳感和可追溯性。而且，這一切都是電動的！
微流體輸送泵的新時代
內(nèi)部壓縮機對流體容器加壓，導(dǎo)致流體從容器內(nèi)流出。內(nèi)部流量傳感器測量通路上的流體流量。壓力和流量數(shù)據(jù)由板載微處理器監(jiān)控，微處理器在需要時會自動對壓力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。
PneuWave氣壓泵對流體容器加壓，容器的體積范圍可以從幾個μL到大于1 L，容器采用安靜、集成的微型壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)加壓。一旦容器加壓，容器內(nèi)的流體流入管道。在線流量傳感器測量實際的流量。當(dāng)在流量控制模式下操作時，流量傳感器和壓縮機調(diào)節(jié)系統(tǒng)都與微處理器連續(xù)通信?；诹髁總鞲衅髯x數(shù)，微處理器向壓縮機調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)送命令，允許以nL分辨率進(jìn)行高度精確的流量控制。通過這種方式，可以實現(xiàn)可編程的流動剖面?；蛘撸?/span>PneuWave氣壓泵可以在壓力控制模式下工作，其中壓縮機調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)置在用戶定義的值，并且不再進(jìn)行基于流量傳感器讀數(shù)的任何調(diào)節(jié)。在流量控制模式和壓力控制模式下記錄流量和壓力。
包含在PneuWave氣壓泵中：
l 集成內(nèi)部流量傳感器
l 集成內(nèi)部壓力傳感器
l 集成內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)
l 集成內(nèi)部板載微處理器
l 超過用戶定義的Z大壓力時安全關(guān)閉
l 可選使用外部氣源供應(yīng)
l Falcon導(dǎo)管的壓力帽
l PC軟件
l LabVIEW VI
l 前面板顯示控制
l 可在板上存儲多個校準(zhǔn)
PneuWave氣壓泵的可選件：
l 各種壓力帽
l 壓力室
l 導(dǎo)管/適配器/聯(lián)合接頭
l 帶集成驅(qū)動電子設(shè)備的液體隔離閥
l 用于模擬輸出，觸發(fā)和報警的I/O模塊
l 用于生成不同液體校準(zhǔn)的軟件
主要特點
l 內(nèi)置一個安靜的壓縮機 – 全電動！無需外部壓縮機！
l 精確、準(zhǔn)確的流體流量控制
l 納升分辨率
l 基于氣動模式，帶集成流量傳感器的閉環(huán)
l 無脈沖流動
l 響應(yīng)時間快，穩(wěn)定性好
l 無限制的流體儲液池容積
l 通過用戶友好的控制軟件實現(xiàn)可編程的流體輸送
l 可以通過前顯示器或PC軟件（獨立和LabVIEW）進(jìn)行操作
l 可配置1到8個通道
l 獨立控制或與PC同步
l 可以在流速或壓力控制模式下運行
l 可以存儲多個校準(zhǔn)，以便對不同液體進(jìn)行精確的流速控制
l 低死體積的流體路徑
l 兼容多種化學(xué)品
l 高性能
l 非常適用于微流體應(yīng)用
l 可選的擴展I/O功能
流量規(guī)格參數(shù)
Nano
Micro
Milli
Milli + 5
流量范圍
0–7000 nL/min
0–50 μL/min
0–1100 μL/min
0–5.0 mL/min
標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)流量范圍
20–7000 nL/min
0.1–50 μL/min
10–1100 μL/min
0.2–5.0 mL/min
精度低于滿量程（滿量程的百分比）
0.3%
0.15%
0.2%
0.2%
滿量程以下的重復(fù)性（滿量程的百分比）
0.05%
0.01%
0.02%
0.02%
流量檢測響應(yīng)時間
40 ms
流量穩(wěn)定性
低至0.1% CV*
工作溫度
10到50℃
流體連接器類型
UNF 1/4 – 28 Flat Bottom
流量傳感器材料
Quartz Glass, PEEK, Teflon, Tefzel
硼硅酸鹽玻璃，PEEK, Teflon, Tefzel
流量傳感器內(nèi)徑
150μm
430μm
1.0 mm
1.8 mm
流量傳感器內(nèi)部容積
1.5 μL
5.1μL
< 30μL
< 90μL
*相對于流體類型、導(dǎo)管和系統(tǒng)設(shè)置
想要更多了解微流控氣壓泵PneuWave的詳細(xì)詳細(xì)，請查看鏈接：http://m.sdczts.cn/zt10926/product_294731.html
2019-08-19 17:24:05 592 0- Elveflow微流控恒壓泵OB1實驗入門起始套裝
微流控起始入門套裝包含微流體實驗需要的所有組件，可以滿足您立即開始您的微流體控制實驗。該起始套裝基于Elveflow流行的OB1壓力&真空流量控制且易于使用，滿足70%的微流體研究人員的需求。此外，微流控起始套裝與Elveflow其他產(chǎn)品如低流量流量計MFS/BFS、流體切換閥等完全兼容，滿足您特定實驗需求而逐步升級。
微流控起始套裝中的壓力驅(qū)動泵OB1是當(dāng)前唯yi一款基于壓電技術(shù)的流量控制器，主要優(yōu)點是消除了任何液體流動振蕩，并實現(xiàn)了非?？焖俚牧髁孔兓瑫r保持了極其穩(wěn)定的狀態(tài)。
從簡單的單通道微流體流動到多通道液滴實驗，微流控起始套裝均可滿足這些應(yīng)用需求。整個系統(tǒng)由功能強大的ESI操作軟件控制，該軟件可讓您輕松設(shè)置壓力并監(jiān)控實驗，甚至可以全自動運行實驗。
微流控起始套裝包含的組件
（1）4通道微流體壓力&真空流量控制器（2）4個15mL樣品儲液池
（3）所有必需的配件：PTFE導(dǎo)管、接頭連接器、過濾器等
（4）圖形界面操作軟件ESI
基本示例：微流控芯片的液體注入
為什么要使用微流控技術(shù)？
微流體學(xué)是處理和控制流體的科學(xué)，流體體積通常在微升到皮微升的范圍內(nèi)。微流控技術(shù)為多個學(xué)科的許多不同的應(yīng)用領(lǐng)域帶來了很多益處，例如：
—樣品和試劑消耗極低
—高度可重復(fù)性
—控制實驗條件（溫度、混合、壓力等）
—易于自動化
—連續(xù)過程控制
適用于所有Elveflow儀器的免費軟件
——強大、模塊化和多功能的實驗裝置控制的解決方案
ESI操作軟件可以通過同一個接口控制多達(dá)16臺儀器。借助TTL觸發(fā)器，您可以將Elveflow系統(tǒng)與實驗室中使用的任何其他儀器（光學(xué)顯微鏡或任何電子儀器等）同步。Scheduler是一種用戶友好的使用工具，可自動執(zhí)行實驗和方案的復(fù)雜步驟，節(jié)省您的寶貴時間。
體積注入模塊
輸入目標(biāo)液體體積，該模塊將在合適的時間自動調(diào)整流速以將液體注入。
流體系統(tǒng)優(yōu)化模塊
微流體實驗系統(tǒng)路徑的自動診斷功能，并給出改善建議，從而提高實驗系統(tǒng)的流體流動性。
氣泡檢測模塊
不再經(jīng)受氣泡的危害了！
傳感器校準(zhǔn)模塊
在校準(zhǔn)協(xié)議過程中，不要浪費寶貴的時間。
微流控起始套裝可升級選項
直接控制液體流量通過添加Elveflow的流量傳感器MFS或BFS，您可以在ESI軟件上從壓力控制切換到流量控制。這些流量傳感器與ESI軟件及其內(nèi)置的反饋回路控制相結(jié)合，可以實時監(jiān)控液體的流量。此外，您還可以設(shè)定一個流量值，利用反饋控制回路，您的系統(tǒng)將通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力來快速準(zhǔn)確地達(dá)到所設(shè)定的流量。
升級您的OB1流量控制器OB1流量控制器是一款功能強大的儀器，可以根據(jù)您的需求量身定制。我們提供從-900mbar到8000mbar的不同壓力通道，用于真空和/或壓力的輸出控制。您后續(xù)可以根據(jù)實驗?zāi)繕?biāo)而升級OB1流量控制的通道。
添加芯片以制備液滴、細(xì)胞包裹等Elveflow提供了針對特定應(yīng)用而設(shè)計的各種芯片，例如液滴發(fā)生器、流動聚焦芯片、細(xì)胞包裹芯片等。
2020-02-28 14:12:37 520 0- 微流控用于活細(xì)胞成像的細(xì)胞培養(yǎng)-Elveflow微流控灌注套
利用微流控技術(shù)在微流控芯片通道內(nèi)進(jìn)行實時的細(xì)胞培養(yǎng)對很多生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的工作人員來講是一個重大的挑戰(zhàn)和機會，通過該技術(shù)可以大規(guī)模的降低實驗耗材消耗，提高實驗轉(zhuǎn)化效率，模擬實際生物環(huán)境下的細(xì)胞生長行為等。在科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用中，活細(xì)胞成像的細(xì)胞培養(yǎng)都具有較大的應(yīng)用前途，那么現(xiàn)在有沒有一款或一套合適的儀器來做細(xì)胞培養(yǎng)實驗呢？答案是有的，Elveflow微流控灌注套裝（Perfusion Pack）結(jié)合ALine公司的Microslides便可以完成細(xì)胞培養(yǎng)實驗。
本文介紹的活細(xì)胞成像的細(xì)胞培養(yǎng)具有以下優(yōu)勢（1）不再有介質(zhì)耗盡該系統(tǒng)使用連續(xù)灌注，為細(xì)胞創(chuàng)造穩(wěn)定的環(huán)境，無需任何手動操作。（2）實時藥物接觸注入多達(dá)10種不同的液體。編程注射序列并自動化您的實驗以便獲得更好的重復(fù)性。適用于3D細(xì)胞培養(yǎng)和藥物篩選。（3）沒有剪切應(yīng)力MicroSlides旨在避免對細(xì)胞施加剪切應(yīng)力，細(xì)胞不直接進(jìn)入流動。細(xì)胞培養(yǎng)可以兼容的生物
ADHERENT MAMMALIAN CELLS
YEASTS
WORM EMBRYOS細(xì)胞培養(yǎng)用的實驗儀器組件細(xì)胞培養(yǎng)實驗裝置連接示意圖Tip：介質(zhì)或藥物切換還可以進(jìn)行培養(yǎng)基轉(zhuǎn)換以使細(xì)胞暴露于不同的藥物或條件。Tip：不再有氣泡可以在MicroSlide之前添加氣泡捕集器，以確保氣泡不會進(jìn)入芯片。（對于實驗通路上氣泡的產(chǎn)生和去除方法，可以點擊 如何去除微流控實驗通路上的氣泡？這篇博文。）如何使用微流控活細(xì)胞灌注套裝？1、在開始實驗之前，用70%乙醇沖洗MicroSlide，儲液器以及所有導(dǎo)管和連接器以確保無菌。請確保在生物安全罩下執(zhí)行以下所有步驟以避免污染。2、用培養(yǎng)基填充儲液器并將儲液器連接到流量控制器3、將儲液池連接到MicroSlide如何填充MicroSlide？1、將MicroSlide連接到Perfusion Pack后，如圖所示傾斜設(shè)備。使用Elveflow智能界面軟件ESI激活壓力泵直到全部的三個儲液槽都被填充1/4后再關(guān)閉壓力泵。2、用微量移液管向每個孔中加入10-30μL樣品3、從MicroSlide上取下粘合劑襯墊并用蓋子密封，然后用拇指壓下密封蓋子。如何在芯片上進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)？在實驗過程中，MicroSlide和儲液器可放置在培養(yǎng)箱或環(huán)境室內(nèi)，而OB1和流量傳感器則留在室外?？梢允褂幂^長的導(dǎo)管將儀器放在培養(yǎng)箱的外面，如下圖所示。Elveflow微流控OB1壓力控制器的詳細(xì)介紹：Elveflow微流控壓力泵/壓力控制器OB1（四通道）簡要介紹
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2019-08-19 17:22:12 577 0- 微流控單細(xì)胞計數(shù)/分選
電阻抗檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、生命科學(xué)、食品安全、疾病診斷等領(lǐng)域。在微流控領(lǐng)域，電阻抗檢測技術(shù)可應(yīng)用于單細(xì)胞或微液滴的檢測與分析、生物組織分析、細(xì)胞計數(shù)、細(xì)胞分選、交流介電電泳（DEP）和生物阻抗測量等。實驗室內(nèi)的微流控電阻抗檢測系統(tǒng)在一定程度上可以看成是由多個不同功能的模塊經(jīng)過有效的有機組合而成的。該檢測系統(tǒng)主要包括五個模塊：微流控電阻抗檢測芯片、微流控芯片進(jìn)樣泵、流量計或壓力計、電阻抗分析儀/鎖相放大器、光學(xué)顯微鏡等，如下圖所示。
對于以上四個模塊的組合，我們僅僅給出一個微流控電阻抗檢測系統(tǒng)的連接示例，如下圖1所示。對于該系統(tǒng)中所用到的設(shè)備，可以使用其他的實驗設(shè)備進(jìn)行代替，但是總體的連接方式是相同的。MFCS或者OB1Mk3驅(qū)動泵把儲液池內(nèi)的液體推入到微流控芯片的通道內(nèi)。MFLI或者HF2LI產(chǎn)生一個或多個不同頻率的正弦電壓信號，施加在電阻抗芯片的激勵電極上，敏感電極測量到的電流信號經(jīng)過跨阻放大器轉(zhuǎn)化為電壓信號并對信號進(jìn)行放大。放大后的電壓信號輸送到MFLI或者HF2LI鎖相放大器。MFLI或者HF2LI鎖相放大器和MFCS或者OB1mk3驅(qū)動泵的參數(shù)調(diào)節(jié)和控制都在PC電腦上的LabOne軟件和MAESFLO軟件或者Elveflow Smart Interface上進(jìn)行設(shè)置。
圖1 微流控動態(tài)電阻抗檢測系統(tǒng)連接圖
HF2儀器與電阻抗芯片連接的實物圖
如下以瑞士蘇黎世儀器的MFLI鎖相放大器連接電阻抗芯片為例介紹微流控動態(tài)電阻抗檢測的原理。
MFLI鎖相放大器與電阻抗芯片的連接圖
動態(tài)電阻抗檢測可用于測量微流體芯片通道內(nèi)單個粒子的介電特性。以兩對共面電極的微流控電阻抗芯片為例介紹動態(tài)電阻抗檢測的過程，芯片結(jié)構(gòu)示意圖[8]如上圖所示。在微流體芯片通道內(nèi)加工兩對金屬微電極，一對微電極作為測量電極，用于測量介質(zhì)溶液中單個粒子經(jīng)過時的電流變化，而另一對電極作為參考電極，僅用于測量介質(zhì)溶液的電流。當(dāng)MFLI鎖相放大器對兩對電極同時施加一定幅值且具有一個頻率或多個不同頻率的交流信號時，微流體芯片通道內(nèi)兩對電極之間會產(chǎn)生電場。當(dāng)粒子經(jīng)過電極對之間的間隙時，電場會受到擾動而產(chǎn)生電流的變化，電流變化的幅度取決于粒子的尺寸、形狀和介電性質(zhì)。變化的電流經(jīng)跨阻差分放大器進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)換為差分電壓信號。MFLI鎖相放大器同時解調(diào)一個頻率或多個不同頻率的差分電壓信號，從而給出每一個頻率信號的同相分量和正交分量或者幅值和相位值，同時抵制所有其他頻率信號的干擾。所測量的電阻抗的變化可在本地電腦上的LabOne軟件里的Plotter進(jìn)行實時觀察且測量的數(shù)據(jù)可直接保存在本地電腦，方便后續(xù)使用MATLAB、Python等軟件進(jìn)行分析處理。
LabOne軟件顯示動態(tài)差分測量的顯示曲線
帶有共面金屬電極的PDMS芯片中產(chǎn)生油包水微液滴，石蠟油為連續(xù)相（含span80表面活性劑），經(jīng)過濾后的去離子水為分散相。產(chǎn)生的微液滴如下視頻所示。
MFLI鎖相放大器動態(tài)差分輸入檢測PDMS芯片中產(chǎn)生的微液滴視頻如下所示。
2019-08-19 17:24:22 1098 0- 微流控技術(shù)的重要應(yīng)用
2018-11-15 01:25:01 627 0- 微流控注射器的選擇類型
用戶應(yīng)謹(jǐn)慎選擇適合您注射泵的注射器類型。以下是一些常見的注射器功能及其用途，例如用戶在選擇時應(yīng)考慮的大?。╯ize）、柱塞（plunger）和管路（tubing）。
注射器針筒（Barrel）
評估注射器針筒的三個特征：外徑、內(nèi)徑和體積。
外徑（OD）
外徑代表注射器針筒的厚度。該值確定注射器是否適配安裝到注射泵上。大多數(shù)注射泵制造商會根據(jù)注射器的體積來表明注射泵的允許注射器尺寸。這種方法通?？尚?，因為大多數(shù)特定體積的注射器具有相似的外徑，但是某些專用注射器（氣密、鋼等）的外徑與常見的同類產(chǎn)品截然不同。用戶應(yīng)注意其注射器尺寸的實際外徑以及注射泵允許的Z大外徑。
某些注射器的針筒可能不均勻或呈錐形，導(dǎo)致注射器不能水平放置在注射器針筒做或注射器支架拖中。如果柱塞（plunger）不是水平的，并且注射器柱塞蓋未與推塊齊平，則導(dǎo)致推塊水平推向非水平柱塞。這可能導(dǎo)致流速不準(zhǔn)確，并可能損壞任何類型的注射器。
內(nèi)徑（ID）
內(nèi)徑表示存儲流體的筒體內(nèi)腔的厚度。該值非常重要，因為需要知道它能夠在注射泵上設(shè)置準(zhǔn)確的流速。注射泵的流速基于注射柱塞在設(shè)定的時間內(nèi)傳遞特定體積所需行進(jìn)的線性距離。由于注射器針筒的內(nèi)腔是圓柱體，因此，可以基于圓柱體的體積方程式確定柱塞需要行進(jìn)的線性距離。下圖表示圓柱體的體積方程，通過該方程可以計算柱塞移動以及傳遞特定體積所需要的線性距離。
I=V/(πd/20^2 )其中，I是柱塞行進(jìn)的線性距離，以cm為單位，V是體積（以mL為單位），d是直徑（以mm為單位）。
對于大部分注射泵來講，只需要將注射器的內(nèi)徑輸入到注射泵界面中或從內(nèi)置的注射器庫中選擇裝入的注入器，泵就可以確定推動注射器柱塞的距離和速度。
線性距離限制確定了注射泵的流量范圍。Z小流速取決于注射泵步進(jìn)電機的步進(jìn)分辨率。Z大流速取決于推動塊可以移動的Z快線性速度。這兩個限制主要取決于步進(jìn)電機的類型。用戶應(yīng)選擇一個具有體積/內(nèi)徑的注射器，以使線性運動接近這兩個極限的中間。
體積/容積（volume）
注射器的體積應(yīng)足夠滿足用戶的應(yīng)用。但是，用戶應(yīng)小心選擇不會過度超出其容量要求的注射器。
對于玻璃注射器，注射器的體積誤差約為1%（對于塑料注射器，其誤差約為5%）。這意味著用戶應(yīng)根據(jù)自己的應(yīng)用選擇盡可能小的注射器。例如，使用50mL注射器傳輸1mL液體，則體積誤差約為0.5mL，這是有問題的，因為實際分配的體積可能在0.5到1.5mL之間。
柱塞（plunger）
對于需要抽取應(yīng)用的注射器，必須考慮注射器柱塞蓋的尺寸。在抽取過程中，注射器蓋必須通過支架固定在注射泵的推塊（pusher block）上。Chemyx注射泵上的支架可容納各種尺寸不同的注射器以及不同的柱塞蓋大小。在極少數(shù)情況下，非常小的注射器或非常大的注射器可能沒有安裝在支架內(nèi)的柱塞蓋。
法蘭（Flange）
法蘭的尺寸對于注射器在注射泵上的穩(wěn)定性很重要。法蘭應(yīng)足夠大，以便在將其壓在注射器支架上時，將有助于防止在推動柱塞時注射器向前移動。在可以抽取的注射泵上，法蘭應(yīng)足夠大，以使法蘭支架可以夾在注射器上。
針頭/導(dǎo)管（Needle/tubing）
連接到注射器/末端的針頭或管道系統(tǒng)通常會限制流體的流動，這可能會引起一定的背壓，從而導(dǎo)致注射泵停轉(zhuǎn)。為了使背壓Z小，應(yīng)盡可能使用較大的內(nèi)徑和/或較短的導(dǎo)管。
注射器材質(zhì)
注射器所用的材料類型可能會影響用戶的應(yīng)用以及注射泵的使用。
塑料材質(zhì)
塑料注射器是一種廉價、一次性的便捷選擇，通常開箱即用。通常，這些注射器帶有完整的塑料柱塞頭或橡膠柱塞頭。橡膠柱塞注射器類型是更好的選擇，可以較大程度地減少通過柱塞的流體泄漏
但是，塑料注射器確實有2個明顯的缺點。塑料注射器柱塞和針筒在壓力下會有些撓曲，導(dǎo)致體積誤差高達(dá)5%。另外，帶有橡膠塞的柱塞易于吸收一些有機溶劑例如DMSO。
玻璃
玻璃注射器在注射泵的應(yīng)用中Z為常見。玻璃注射器可以重復(fù)使用，與大多數(shù)實驗應(yīng)用相兼容，并且比大多數(shù)注射器類型更準(zhǔn)確。玻璃注射器的柱塞可以由磨砂玻璃，帶有Teflon注射器類型的玻璃，金屬或帶有Teflon的金屬加工而成。
磨砂玻璃柱塞通常是較為便宜的選擇，但它可能會遭受流體流經(jīng)柱塞的泄露而導(dǎo)致體積誤差。此外，某些化學(xué)藥品可能會使磨砂玻璃熔化，從而導(dǎo)致注射器無用。
其他類型的注射器柱塞會使注射器的泄露Z少（有些甚至是氣密性的），從而有更高的流體準(zhǔn)確度。具體選擇哪一種取決于流體與注射器柱塞類型的兼容性。這些注射器的Z大缺點是成本，這比大多數(shù)注射器成本要高得多。
不銹鋼
不銹鋼注射器是Z耐用的注射器。這些注射器主要用于會導(dǎo)致玻璃或塑料注射器破裂的高壓加藥應(yīng)用。盡管其精度與玻璃注射器相似，但是它們的尺寸通常不小于5mL，這降低了其在Z小劑量的大多數(shù)應(yīng)用。不銹鋼注射器更昂貴，并且不像其他注射器那樣容易使用，因為它們不透明，這使得裝載和清除氣泡更具有挑戰(zhàn)性。
2020-05-24 08:35:43 650 0
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