如何使用Elveflow的MUX閥執(zhí)行可控的藥物切換？
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摘要本應(yīng)用介紹了如何使用Elveflow MUX流量開關(guān)閥在化學(xué)或生物環(huán)境（藥物篩選或細胞培養(yǎng)）上輕松執(zhí)行可控的藥物切換，如下圖所示。對于灌注室中的藥物切換或一個入口的微流體芯片，請參閱我們的 微流控灌注套裝(http://m.sdczts.cn/zt10926/article_2462.html)。組件清單（1）Elveflow MUX流量開關(guān)閥（2）Elveflow壓力和流量控制器OB1（3）樣品池（小型、中型和大型微流體樣品池），每個培養(yǎng)基樣品使用一個樣品池。（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）微流體器件（三叉口型微流控芯片）本實驗中使用的軟件版本是Elveflow智能界面軟件ESI V2版。實驗裝置圖下圖是本應(yīng)用實驗的微流體裝置圖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。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行實驗。實驗設(shè)置協(xié)議使用Elveflow智能界面軟件ESI執(zhí)行可控的藥物切換。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。為了監(jiān)控執(zhí)行超快速介質(zhì)切換的壓力，有必要按照以下步驟操作：Step1-把MUX和OB1壓力控制器連接到電腦上，然后在電腦上打開Elveflow智能界面軟件ESI。Step2-選擇OB1（示例案例中的“OB1 MixO1”）并為每種藥物和可控介質(zhì)(control medium)設(shè)置以mbar為單位的初始所需壓力值。在我們設(shè)置的示例案例中：Channel 1（orange drug）：100 mbar（通道的70%）Channel 2（control medium）：100 mbar（通道的）Channel 3（green drug）：90 mbar（通道的30%）通過單擊“保存配置”菜單選項，可以保存此配置以供后續(xù)使用?？梢酝ㄟ^直接編輯窗口左側(cè)的通道名稱顯示來更改通道的名稱。Step 3-為了將此儀器的配置添加到scheduler中，請單擊“Add step to project”按鈕。Step 4-單擊“See Instruments”按鈕并選擇MUX（示例中的“MUX-P-00”），單擊“advanced”按鈕并雙擊一個group以便打開其配置面板。Step 5-在“Selected valves”上，選擇將參與實驗的三個閥門。Step 6-轉(zhuǎn)到“On state”上并點擊“Use multi-step”按鈕以便編寫將要重復(fù)的序列。Step 7-在MUX序列的diyi步，選擇控制藥物注射的閥門（示例中的閥門A1和A3）。在MUX序列的第二步，選擇控制可控介質(zhì)注入的閥門（示例中為閥門A2）。Z后，設(shè)置每個步驟的持續(xù)時間（在示例情況下為5秒）。Step 8-為了將此儀器配置添加到scheduler中，單擊“Add step to project”按鈕。Step 9-在project window中，單擊“Add step to project”按鈕并選擇“Wait”按鈕以便設(shè)置執(zhí)行上面列出的儀器配置的時間長度（示例情況下為10秒）。Step 10-返回OB1主窗口，為每種藥物和可控培養(yǎng)基設(shè)置下一個所需要的壓力值，單位為mbar。在我們設(shè)置的示例案例中：Channel 1（orange drug）：90 mbar（通道的30%）Channel 2（control medium）：100 mbar（通道的）Channel 3（green drug）：100 mbar（通道的70%）Step 11-為了將這些參數(shù)添加到scheduler中，單擊“Add step to scheduler”按鈕。Step 12-重復(fù)step 4到step 9。Step 13-一旦完成序列的配置，我們將配置一個循環(huán)，以便從1到無線重復(fù)所需的次數(shù)。在project window中，單擊“add step to project”按鈕，然后選擇“Go to”操作。Step 14-選擇環(huán)路開始的步驟（示例中的Step 1）和循環(huán)重復(fù)的次數(shù)（在示例情況下為5次）。Step 15-Z后，按“Start”按鈕執(zhí)行預(yù)設(shè)的序列及其重復(fù)步驟。如果需要，可以通過單擊“open graph display”按鈕來查看圖形顯示。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的顯示。勾選通道顯示選擇塊上的相應(yīng)框就可以顯示所勾選通道的壓力和流速曲線。恭喜您！您已使用Elveflow的OB1壓力控制器和MUX流量開關(guān)閥實現(xiàn)了受控藥物的切換操作。
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- 如何使用Elveflow的MUX閥執(zhí)行可控的藥物切換？
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- 使用MUX分配閥在微流體器件內(nèi)執(zhí)行快速的樣品或介質(zhì)切換
- 改變微流體器件內(nèi)的注入液體具有許多的應(yīng)用例如用于生物化學(xué)和流動化學(xué)的順序樣品注入，或者用于細胞生物學(xué)和芯片上的3D細胞培養(yǎng)的介質(zhì)切換。對于這些實驗的Z簡單的解決方案就是更換注入的液體，但是有時候，這通常是不可能的：除了在實驗中引入氣泡外，更換樣品的方法還不允許對樣品實現(xiàn)快速的切換。在本文中，我們將介紹如何通過OB1 MK3壓力控制器和MUX Distributor分配閥來執(zhí)行自動和快速的介質(zhì)切換。實驗所需要的組件清單（1）微流控OB1 Mk3壓力和流量控制器（2）液體分配器MUX Distributor（3）樣品儲液池Sample reservoir（4）微流體導(dǎo)管tubing（5）微流體適配件Fitting（6）微流體器件Microfluidic device實驗裝置圖下圖和圖片顯示了本應(yīng)用中使用的微流體實驗裝置連接圖和實物圖樣品儲液池連接到OB1 Mk3，用于壓力控制，同時也連接到MUX分配器。目的是每個樣品儲液池內(nèi)的導(dǎo)管都插入到液體池的底部，以防止在實驗過程中出現(xiàn)任何氣泡并獲得快速的介質(zhì)切換。MUX分配器閥門出口連接到芯片，這種配置允許順序注入液體或選擇性的注入液體。流量傳感器MFS或BFS是可選的，它允許實時監(jiān)測每種液體的注入體積。實驗結(jié)果MUX distributor分配器允許進行簡單地介質(zhì)切換的控制，您可以在操作軟件內(nèi)輸入不同樣品池對應(yīng)連接的MUX分配器端口的數(shù)字，就可以將MUX分配器對應(yīng)的樣品池內(nèi)的液體注入到芯片通道內(nèi)。這個切換過程不到一秒的時間就可以完成。如果在實驗裝置中使用低流量傳感器，那么操作軟件上面會自動顯示每個樣品的注入液體量。MUX distributor分配器上的切換開關(guān)可以手動操作，也可以通過Elveflow軟件ESI的序列編輯器實現(xiàn)MUX分配器的自動化，這允許獲得更好的再現(xiàn)性并有利于計劃長時間的實驗。在下面的視頻中，兩個液體之間每3秒鐘開關(guān)一次。請注意，在介質(zhì)開關(guān)切換期間，沒有引入擾動或氣泡。MUX Distributor分配閥按照ESI智能界面軟件中設(shè)置的序列執(zhí)行自動的流體切換（視頻地址：https://v.youku.com/v_show/id_XMzk4NDE1MjgxMg==.html）MUX distributor分配閥用于流動化學(xué)的優(yōu)點：（1）與潤濕材料具有出色的化學(xué)相容性（2）沒有死體積（3）兼容所有類型的微流體裝置（微混合器，微反應(yīng)器等等）（4）流量范圍大：從70nL/min到5mL/min（5）即插即用和多功能系統(tǒng)（6）自動化實驗（7）也適用于餾分收集
更加詳細的內(nèi)容介紹，請查看如下鏈接：http://blog.sina.com.cn/fangdzxx
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- OB1壓力泵和OB1壓力泵+MUX切換閥組合的比較
微流體通道中的快速介質(zhì)切換通常是執(zhí)行廣泛的生物醫(yī)學(xué)和化學(xué)微流體測定的一個必需技術(shù)，例如體外活細胞分析、顆粒洗滌等等?；诖隧椥枨?，Elveflow提出了兩種不同的微流體儀器配置，以便實現(xiàn)超快速流量的變化。
配置A：Elveflow OB1壓力泵/壓力控制器 + MUX流量切換閥（flow switch valve）
配置B：Elveflow OB1壓力泵/壓力控制器
在本文中，測量、分析和比較了這兩種配置的介質(zhì)變化速度（medium change speed），以便幫助客戶找到Z佳的配置來執(zhí)行他們的實驗中的特定分析。
實驗為了測量介質(zhì)變化速度，設(shè)置了2中配置且已經(jīng)執(zhí)行了幾個介質(zhì)流量切換（medium flow switches）（參見下圖），并且對每種配置使用30fps的幀速進行記錄。其次，使用“ImageJ”軟件分析每個視頻并切成一堆圖像（每0.003秒一個圖像）。Z后，通過每個堆棧監(jiān)測強度的變化，并計算了固定位置的平均強度，給出了每種配置的不同結(jié)果。
實驗結(jié)果和解釋
a) 配置A: Elveflow OB1 + MUX
- Switch each 4 seconds: Average time= 0.2897
- Switch each 8 seconds: Average time= 0.2933
- Switch each 12 seconds: Average time = 0.2833s
- Switch each 16 seconds: Average time = 0.3007s
- Switch each 24 seconds: Average time = 0.2793s
b) 配置B: Elveflow OB1
– Switch each 4 seconds: Average time = 0.3337s
- Switch each 8 seconds: Average time = 0.6893s
- Switch each 12 seconds: Average time = 1.0927s
- Switch each 16 seconds: Average time = 1.5757s
- Switch each 24 seconds: Average time = 2.4970s
結(jié)果顯示配置A（OB1+MUX）可以執(zhí)行比配置B（OB1）更快的介質(zhì)切換。即使當三個測試介質(zhì)中的每一個之間的開關(guān)頻率時間變得更長時，這種觀察仍然是正確的：配置A顯示恒定的平均時間，而配置B顯示與開關(guān)頻率時間成正比的增量（參見下圖）。這種增量的原因是一些流體總是從主通道返回并通過另外兩個通道。流體持續(xù)流動的時間越長，通過主通道返回的時間也越長。有一種替代的方法可以用來執(zhí)行具有這種配置的介質(zhì)切換，其允許減少平均切換時間：當在主通道的邊緣上允許其他兩種介質(zhì)的少量殘余層流時，我們可以避免任何回流。因此，介質(zhì)（medium）不需要額外的時間通過開關(guān)（switch）切換來返回。
結(jié)論
由于每個測定或?qū)嶒灦疾幌嗤琙佳配置將取決于其目標和條件。以下SWOT分析有助于確定哪種配置更適合哪一種情況。更加詳細的內(nèi)容介紹，請查看如下鏈接：http://blog.sina.com.cn/fangdzxx
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- 技術(shù)分享 | 離子色譜法中閥切換技術(shù)流路簡析
前言
離子色譜技術(shù)作為陰離子分析的shou選方法，在越來越廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用，從傳統(tǒng)的環(huán)保、疾控行業(yè)，逐漸向高端領(lǐng)域拓展，如電廠行業(yè)、半導(dǎo)體行業(yè)、核電行業(yè)、行業(yè)等。
由于高端用戶的分析需求更加嚴格，對離子色譜技術(shù)提出了更高的要求，其中利用閥切換（也稱柱切換）技術(shù)分析樣品中的痕量陰離子越來越得到關(guān)注。
本文將利用閥切換技術(shù)進行樣品富集的基本管路連接情況為例進行介紹，希望能夠為大家提供微薄助力。
1主要設(shè)備及配件
·電磁六通閥：2個
·高壓輸液泵：2臺
·捕獲柱：1支
·富集柱：1支
·分析柱：1支
·超純水：電阻率＞18.2MΩ·cm
·淋洗液發(fā)生器：避免因試劑中存在雜質(zhì)陰離子影響分析結(jié)果
2管路連接
圖1 管路連接
閥切換主要分為三部分：進樣模塊、富集模塊和分離模塊。進樣模塊用于手動或自動將待分析樣品注入大樣品量定量環(huán)中；富集模塊用于將待分析樣品中的待測組分進行富集濃縮；分析模塊用于將富集濃縮的待測組 分進行分離檢測。
3狀態(tài)分析
（1）進樣狀態(tài)
如下圖所示，2個電磁閥均處于進樣位。
圖2 進樣狀態(tài)
①自動進樣器/手動進樣將樣品注入定量環(huán)中；
②輸液泵1將泵入的超純水通過捕獲柱后，進入閥1的2號孔位，從3號孔位流出后，連接至閥2的5號孔位，經(jīng)過4、2孔位連接的捕獲柱后，從6號孔位排出；
③輸液泵2將超純水泵入淋洗液發(fā)生器，產(chǎn)生的淋洗液經(jīng)過閥2的2、3孔位，流出至色譜柱。
（2）富集狀態(tài)
如下圖所示，閥1切換至分析位，閥2處于進樣位。
圖3 富集狀態(tài)
此時閥1定量環(huán)中的待分析樣品被純水沖出，進入閥2的富集柱中，由于純水不具有淋洗效果，待分析組分會在富集柱上保留而不會被洗脫沖出，經(jīng)過一段時間的沖洗后，定量環(huán)中的待分析樣品全部進入富集柱，完成富集操作。
（3）分析狀態(tài)
如下圖所示，閥1切換至進樣位，閥2同時切換至分析位。
圖4 分析狀態(tài)
①閥1完成將待分析樣品沖出定量環(huán)操作后，切換至進樣位，為下一樣品分析做準備；②淋洗液發(fā)生器產(chǎn)生的淋洗液將依次經(jīng)過閥2的2、1、4、3號孔位，將富集柱上吸附濃縮的待測組分沖出，進入色譜柱進行分離。
（4）進樣狀態(tài)（復(fù)位至圖2所示位置）
閥1、閥2均處于進樣位。完成一個樣品的分析后，閥2從分析位切換至進樣位，系統(tǒng)進入進樣狀態(tài)，等待下一次分析過程。
4注意事項
（1）閥切換技術(shù)會用到2個以上進樣閥，因此各閥之間的切換時間需要jing準控制，否則可能出現(xiàn)因樣品損失造成數(shù)據(jù)偏低的情況。
（2）現(xiàn)在普遍使用的YZ器為自再生電解微膜YZ器，一般情況下電解過程使用的水來自電導(dǎo)檢測器回流，在痕量離子分析過程中，回流水中的陰離子可能會造成較大干擾，因此建議采用外接水YZ模式，此時需要額外添加1臺輸液泵。
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